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2013 Fiscal Year Research-status Report

メラノサイトの癌化過程に関わる細胞膜糖脂質及びその関連分子の同定と作用機構

Research Project

Project/Area Number 24791182
Research InstitutionChubu University

Principal Investigator

宮田 麻衣子  中部大学, 生命健康科学部, 助手 (90397456)

Keywordsメラノサイト / メラノーマ / ST8SIA1 / ケラチノサイト / UV-B / TNFα
Research Abstract

H25年度は次の実績が得られた。
1) UVBを照射したケラチノサイト(HaCaT細胞)の培養上清でメラノサイトを培養し、GD3合成酵素、GM2/GD2合成酵素、GM1/GD1b合成酵素遺伝子の発現変化を解析した。新鮮な細胞培養液およびUVB未照射HaCaT細胞の培養上清で培養した時と比較し、GD3合成酵素およびGM2/GD2合成酵素遺伝子の発現は上昇し、GM1/GD1b合成酵素遺伝子の発現は減少した。これらの糖鎖合成酵素遺伝子の発現パターンは、メラノーマ細胞のものと類似していた。
2) UVBを照射したケラチノサイト(HaCaT細胞)により培養上清中に分泌される炎症性サイトカインを解析した。その結果、UVB照射によりTNFα、IL-6、IL-1β、IL-8の産生が誘導された。
3) メラノサイトをTNFα、IL-6、IL-1β、IL-8をそれぞれ含む細胞培養液で培養し、GD3合成酵素、GM2/GD2合成酵素、GM1/GD1b合成酵素遺伝子の発現変化を解析した。その結果、GD3合成酵素遺伝子の発現がTNFαおよびIL-6により誘導され、IL-1βによってもわずかな亢進が認められた。GM2/GD2合成酵素およびGM1/GD1b合成酵素遺伝子の発現は、いずれのサイトカイン処理によっても変化が認められなかった。メラノーマをTNFα、IL-6にて処理した結果、これらの糖鎖合成酵素遺伝子の発現に変化が認められなかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1) メラノーマ細胞と培養メラノサイトにおいて、定常状態における糖転移酵素遺伝子の発現の差異を検出できた。2) メラノサイトに直接UVBを照射した場合、糖鎖合成酵素遺伝子(GD3合成酵素、GM2/GD2合成酵素およびGM1/GD1b合成酵素遺伝子)の発現レベルに著明な変化が起こらないことを示した。3) UVB照射により、ケラチノサイト(HaCaT細胞)において炎症性サイトカインTNFα、IL-6、IL-1β、IL-8の産生が誘導され、この培養上清で培養することにより、メラノサイトにおける糖鎖合成酵素遺伝子(GD3合成酵素、GM2/GD2合成酵素およびGM1/GD1b合成酵素遺伝子)の発現が変化することを初めて明らかにした。また、それぞれの炎症性サイトカインを含む細胞培養液でメラノサイトを培養することにより、TNFαおよびIL-6がGD3合成酵素遺伝子の発現誘導に関与することを示した。4) 脂質ラフト組成の質量分析(MS)解析のために、LESA(Liquid Extraction Surface Analysis)を利用したTLC-MSによる糖脂質分析法を確立した。

Strategy for Future Research Activity

H24~25年度の研究成果をもとに、
1) UVBを照射したケラチノサイト(HaCaT細胞)により培養上清に分泌される因子について、今回測定した炎症性サイトカイン以外のサイトカイン、ケモカイン、成長因子等をRT-PCR、Cytometric Bead Array、MSにより解析し、GM2/GD2合成酵素およびGM1/GD1b合成酵素遺伝子の発現制御に関与する因子を検討する。2) メラノサイトをTNFαおよびIL-6で処理した場合のGD3合成酵素遺伝子の発現誘導に関与する因子を解析する。特に、NF-kBによる発現制御の有無をNF-kB阻害剤の効果を解析することにより明らかにする。3) メラノサイトをUVB照射HaCaT細胞の培養上清で培養した場合のGM1/GD1b合成酵素遺伝子の発現抑制におけるエピジェネティックな制御機構について、DNAのメチル化およびヒストン修飾における変化を解析する。4) メラノーマおよびメラノサイトにおいて細胞から抽出した糖脂質および脂質のMS分析を行い、メラノーマ、メラノサイトの脂質構成の差異を明らかにする。5) ヒトメラノーマ組織または正常組織(良性の母斑など)において糖脂質合成酵素遺伝子群の発現解析を行い、細胞レベルで得られた結果を検証する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

H25年度の実験が順調に進展し、消耗品の購入額(消耗品費)および研究補助費(謝金等)が予定よりも少額で済んだ。
H25年度の残金は次年度の研究を遂行するために使用する。特に、サイトカインによる糖鎖合成酵素遺伝子の発現制御機構についての解析を発展させる目的で、実験機器、消耗品に使用予定である。また、H26年度の研究費は主に物品費として使用するが、研究の進行状況に応じて実験補助のために人件費として支出する可能性がある。

  • Research Products

    (3 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] UVB-irradiated keratinocytes induce melanoma-associated ganglioside GD3 synthase gene in melanocytes via secretion of tumor necrosis factor α and interleukin 62014

    • Author(s)
      Miyata M., Ichihara M., Tajima O., Sobue S., Kambe M., Sugiura K., Furukawa K., Furukawa K.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 445 Pages: 504-510

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.02.038.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Induction of GD3 synthase gene expression by TNFα in melanocytes and melanomas.2013

    • Author(s)
      Miyata M., Tajima O., Kambe M., Ichihara M., Sobue S., Sugiura K., Furukawa K., Furukawa K.
    • Organizer
      第72回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20131003-20131005
  • [Presentation] TNFα及び紫外線によるメラノサイトとメラノーマのGD3合成酵素遺伝子の発現誘導.2013

    • Author(s)
      古川圭子、宮田麻衣子、田島織絵、神戸真理子、祖父江沙矢加、市原正智、杉浦一充、古川鋼一
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130911-20130913

URL: 

Published: 2015-05-28  

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