炎症発癌に対する間葉系幹細胞のchemoprevention機構の解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25460954
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 本谷 雅代 札幌医科大学, 医学部, 助教 (60468080)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有村 佳昭 札幌医科大学, 医学部, 講師 (80305218) ; 苗代 康可 札幌医科大学, 公私立大学の部局等, 講師 (80347161)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 骨髄間葉系幹細胞 / chemoprevention / azoxymethane (AOM) 関連発癌

Outline of Annual Research Achievements

azoxymethane (AOM)関連発癌に対するMSCのchemoprevention作用は，新しい2つの機序すなわち，①O6メチルグアニン（O6MeG）付加体を減らすこと，②acute apoptotic response of genotoxic carcinogen （AARGC）を免れた細胞をG1期停止やアポトーシスに導くこと，によりイニシエーションを解除した．
AOM/DSS炎症発がんモデルでは，MSCは腫瘍数を減らすが，腫瘍サイズに影響を与えなかった．ACF形成モデルでは，MSCはACF形成を抑制した．以上より，MSCは発がんのイニシエーションを複数の作用点から早期に抑制した．齧歯類では，AOM暴露後８時間に大腸上皮細胞がAARGCに陥る．これは変異負荷を解消するために，生体に本来備わる発がん予防機構である．MSCがメチルグアニンメチル基転移酵素（MGMT）を活性化させ，O6MeGを減じた結果，見かけ上AARGCが抑制された．ラット腸上皮細胞株IEC-6とMSCの共培養により，O6メチルグアニンの程度に応じて，MSCはIEC-6の増殖を抑制し，G1 arrestやアポトーシスを誘導した．この細胞増殖抑制作用は，TGF-betaを介したパラクライン作用であった．
能動的なCpGアイランドの脱メチル化には，いくつかの酵素が関与するが, 最終年度は，activation-induced deaminase (AID), ten-eleven translocation (TET) に注目した．TET1-3に関しては，合成siRNAによる一過性のKD株を樹立した．次にTET単独あるいはAID（KD安定株）との組み合わせによるダブルKD（DKD)，トリプルKD（TKD）およびクアドラKD（QKD）を樹立した．MGMTプロモータにおけるDNAメチル化レベルをpyrosequencerにより定量的に解析した．残念なことにTET/AIDがこの系においてMGMT発現とは無関係であることが判明した．

Research Products

• [Journal Article] Malignant potential of gastrointestinal cancers assessed by structural equation modeling (2016)
  • Author(s): Shimizu H, Arimura Y, Onodera K, Takahashi H, Okahara S, Kodaira J, Oohashi H, Isshiki H, Kawakami K, Yamashita K, Shinomura Y, Hosokawa M
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 11 Pages: e0149327
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0149327
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 間葉系幹細胞を用いた消化管再生医療 (2016)
  • Author(s): 川上賢太郎, 永石歓和, 有村佳昭
  • Journal Title: Medical Science Digest Volume: 2 Pages: 65-68
• [Journal Article] Low-frequency IL23R coding variant associated with Crohn's disease susceptibility in Japanese subjects identified by personal genomics analysis (2015)
  • Author(s): Onodera K, Arimura Y, Isshiki H, Kawakami K, Nagaishi K, Yamashita K, Yamamoto E, Niinuma T, Naishiro Y, Suzuki H, Imai K, Shinomura Y
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 10 Pages: e0137801
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0137801
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research