ＴＣＴＰを介した神経線維腫症１型腫瘍の発症機序の解明と治療戦略の構築

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24700981
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 小林 大樹 熊本大学, 生命科学研究部, 研究員 (20448517)
• Keywords: 神経線維腫 / NF1 / Neurofibromin / TCTP / プロテオミクス

Research Abstract

神経線維腫症１型（NF1）の原因遺伝子産物Neurofibrominの関わる病態発現機構解明を目的として、NF1発現抑制によるNF1病態モデル細胞を構築し、細胞内異常発現変動分子群を融合プロテオミクスにより網羅的に解析した。約3300種の細胞内発現分子内、NF1発現抑
制により、PC12内で特異的に発現が変動する112種の蛋白質を確認した。これらには細胞運動および細胞死調節、細胞分化関連因子群に加えて、新規の腫瘍関連ネットワーク分子の上昇、特にmTOR経路調節因子であるTCTP等が含まれており、これらが総合的に細胞分化
異常に関連すると考えられた。そこで、NF1発現に連動する新規分子TCTPを中心とした分子ネットワークに注目し、そのNF1腫瘍内における詳細な機能について検証した。NF1腫瘍で悪性化した腫瘍である悪性末梢神経鞘腫（MPNST）由来の培養細胞内において、NeurofibrominのGTPase activating protein (GAP)-related domain (GRD)の過剰発現、およびMEK、PI3K阻害によってTCTPは有意に発現低下し、mTOR活性によって翻訳レベルで発現調節されることが示唆された。さらに、TCTPの発現抑制および過剰発現によって、NF1腫瘍細胞の生存能、大きさ、およびmTOR経路の活性が有意に減少および上昇することを見出した。また、TCTPを分解誘導させるアーテスネートとmTOR阻害剤であるラパマイシンの併用によってNF1腫瘍細胞の生存能がより効果的に抑制されることを明らかにした。以上の結果から、融合プロテオミクス法によって新規NF1腫瘍関連分子として同定されたTCTPは、mTOR経路と連動してNF1腫瘍形成と悪性化に機能的に関わっていることから、新規病態マーカーおよび治療標的として有用性であることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Integrated proteomics identified a novel activation network of Dynein IC2-GR-COX-1 in NF1 disease model cells (2013)
  • Author(s): Hirayama M, Kobayashi D, Mizuguchi S, Morikawa T, Nagayama M, Midorikawa U, Wilson MM, Nambu AN, Yoshizawa AC, Kawano S, Araki N
  • Journal Title: Molecular & Cellular Proteomics Volume: 12 Pages: 1377-94
  • DOI: 10.1074/mcp.M112.024802
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glioma initiaing cells form a differentiation niche via the induction of extra cellular matrices and Glioma initiaing cells form a differentiation niche via the induction of extra cellular matrices and Glioma initiaing cells form a differentiation niche via the induction of extra cellular matrices and integrin alpha V (2013)
  • Author(s): Niibori-Nambu A, Midorikawa U, Mizuguchi S, Hide T, Nagai M, Komohara Y, Nagayama M, Hirayama M, Kobayashi D, Tsubota N, Takezaki T, Makino K, Nakamura H, Takeya M, Kuratsu J
  • Journal Title: Plos One Volume: 21 Pages: e59558
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0059558
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 融合プロテオミクスによるグリオーマ幹細胞の分化誘導機構と治療ターゲット分子の解析 (2013)
  • Author(s): 荒木令江、南部(新堀) 晶子、緑川宇一、水口惣平、秀拓一郎、小林大樹、ウイルソン森藤政代、菰原義弘、中村英夫、竹屋元裕、倉津純一
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 20131003-20131005
• [Presentation] HIF-1 alpha シグナルを介した細胞競合によるヘテロな口腔癌細胞集団の発育機構 (2013)
  • Author(s): 森藤政代、南部(新堀)晶子、小林大樹、荒木令江
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 20131003-20131005
• [Presentation] Integrated Proteomics identified Novel Activation of Dynein IC2-GR-COX-1 Signaling by Suppression of NF1 Tumor Suppressor Gene Product, Neurofibromin, in Neuronal Cells. (2013)
  • Author(s): Kobayashi D, Hirayama M, Mizuguchi S, Morikawa T, Nagayama M, Midorikawa U, Wilson-Morifuji M, Nambu-Niibori A, Yoshizawa AC, Kawano S, Araki N
  • Organizer: HUPO 12th Annual World Congress
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Integrated Proteomics for the Study of Metastatic Human Tongue Cancer Development in a Heterogeneous Microenvironment (2013)
  • Author(s): Morifuji MW, Nambu AN, Kobayashi D, Araki N
  • Organizer: HUPO 12th Annual World Congress
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] An Integrated Proteomics for Extracting Molecular Target of Malignant Gliomas (2013)
  • Author(s): Araki N, Morikawa T, Mizuguchi S, Kobayashi D, Nambu AN, Midorikawa U, Hirayama M, Morifuji MW, Kawano S, Nakamura H, Kuratsu J
  • Organizer: HUPO 12th Annual World Congress
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] A Quick Profiling System for Cancer Marker Proteins with Diverse Post-Translational Modifications by a Fully Automated 2DE Device, Auto-2D (2013)
  • Author(s): Nishimura M, Midorikawa U, Nagayama M, Kobayashi D, Hirayama M, Murakami Y, Wada Y, Imamura T, Unuma Y, Araki N
  • Organizer: HUPO 12th Annual World Congress
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] Integrated Proteomics Identified the Differentiation Niche Induced by Glioma Stem Cells (2013)
  • Author(s): Nambu AN, Midorikawa U, Mizuguchi S, Hide T, Nagai M, Komohara Y, Nagayama M, Hirayama M, Kobayashi D, Nakamura H, Takeya M, Kuratsu J, Araki N
  • Organizer: HUPO 12th Annual World Congress
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • Year and Date: 20130914-20130918
• [Presentation] 融合プロテオミクスによる神経線維腫症1型（NF1）病態モデル細胞内活性化シグナルDynein IC2-GR-COX-1の同定 (2013)
  • Author(s): 小林大樹、平山未央、水口惣平、森川崇、長山慈、緑川宇一、ウィルソン-森藤政代、南部-新堀晶子、吉沢明康、河野信、荒木令江
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 20130911-20130913
• [Presentation] 全自動２次元電気泳動装置を用いた前立腺がんマーカータンパク質の解析 (2013)
  • Author(s): 西村宗徳、小林大樹、緑川宇一、長山慈、村上洋嗣、河野吉昭、今村隆寿、和田孝浩、鵜沼豊、荒木令江
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 20130911-20130913
• [Presentation] 融合プロテオミクスによるグリオーマ幹細胞の分化ニッチと悪性化メカニズムの解析 (2013)
  • Author(s): 荒木令江、南部(新堀)晶子、緑川宇一、小林大樹、水口惣平、永井美奈子、秀拓一郎、中村英夫、倉津純一
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜市）
  • Year and Date: 20130911-20130911
• [Book] 皮膚科臨床アセット15 母斑と母斑症 『神経線維腫症2型』 (2013)
  • Author(s): 荒木令江、南部晶子、小林大樹
  • Total Pages: 385 (181-189)
  • Publisher: 中山書店
• [Patent(Industrial Property Rights)] 統合プロテオーム解析用データ群の生成方法ならびに同生成方法にて生成した統合プロテオーム解析用データ群を用いる統合プロテオーム解析方法、およびそれを用いた原因物質同定方法 (2013)
  • Inventor(s): 荒木令江、水口惣平、小林大樹、他４名
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人 熊本大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 特開WO2011-125917
  • Filing Date: 2013-07-11