インスリン様成長因子が神経芽腫細胞の生存・増殖に果たす役割の解明

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25461590
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 駒田 美弘 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80186791)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊田 秀実 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60525327)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 神経芽腫 / インスリン様増殖因子 / インスリン / インスリン様増殖因子受容体 / インスリン受容体

Research Abstract

本研究は、神経芽腫細胞におけるインスリン様成長因子（IGF）受容体、およびインスリン受容体を介したシグナルの細胞内シグナル伝達機構を解析し、神経芽腫細胞において、生存・増殖機構として機能しているか否かを明らかにすることを目的としている。平成２５年度においては、神経芽腫細胞におけるIGF受容体、およびインスリン受容体の発現解析とIGF、インスリンの存在、非存在下での神経芽腫細胞の生存能と増殖能を検討した。
神経芽腫細胞株３１種類におけるIGF受容体、およびインスリン受容体の発現に関しては、ウエスタンブロット法にて解析した。その結果、発現の強度には、個々の細胞株の間に差異が認められるものの、検索したすべての神経芽腫細胞には受容体発現が認められた。また、IGF１／２、インスリンの存在、非存在下での神経芽腫細胞の生存・増殖能に関しては、WST-8法を用いて検討した。３１種類の神経芽腫細胞のうち、３種類は、IGF１／２、インスリンを含まない無血清培地（RPMI培地）にて増殖が可能であった。また、１０種類の神経芽腫細胞は、IGF１／２、インスリンの添加した無血清培地にて、生存、増殖が可能となった。さらに、その他の１８種類の神経芽腫細胞は、IGF１／２、インスリンを含む無血清培地では、生存・増殖できず、牛胎児血清の存在下でのみ、生存・増殖が可能であった。
以上の結果より、神経芽腫細胞は、IGF、インスリンへの生存・増殖依存性から、３つのグループに分けることが出来ることが明らかとなった。さらに、IGF受容体、およびインスリン受容体の発現強度と、IGF１／２、インスリンの存在、非存在下での神経芽腫細胞の生存・増殖能との間には、相関性は認められす、これらの３つのグループにおいては、IGF受容体、インスリン受容体を介した細胞内シグナル伝達が異なっていることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成２５年度においては、神経芽腫細胞におけるインスリン様成長因子（IGF）受容体、およびインスリン受容体の発現解析とIGF、インスリンの存在、非存在下での神経芽腫細胞の生存能と増殖能の２つの研究課題について検討することを予定した。研究実績の概要に記載したように、２つの研究課題ともに、多種類の神経芽腫細胞を用いて、予定とおりに検討を行うことができており、研究はおおむね順調に進展していると自己評価した。
また、神経芽種細胞は、IGF、インスリンへの生存・増殖依存性から、３つのグループに分類出来ることが明らかとなったが、IGF受容体、およびインスリン受容体の発現強度と、IGF１／２、インスリンの存在、非存在下での神経芽種細胞の生存・増殖能との間には、相関性は認められす、次年度の研究課題である、IGF受容体、およびインスリン受容体を介したシグナルの神経芽腫細胞の生存・増殖への関与の検討、およびIGF受容体、インスリン受容体を介した細胞内シグナル伝達解析の必要性を確認することが出来たと考える。

Strategy for Future Research Activity

平成２５年度の研究結果より、神経芽腫細胞は、インスリン様成長因子（IGF）、インスリンへの生存・増殖依存性から、３つのグループに分けられることが明らかとなったが、IGF受容体、およびインスリン受容体の発現の強度とは関連性が見られなかった。そこで、今後の研究課題としては、IGF受容体、およびインスリン受容体を介したシグナルが、神経芽腫瘍細胞の生存・増殖へ関与していることの確認、および３つのグループ間での、IGF受容体、インスリン受容体を介した細胞内シグナル伝達の差異についての検討を行いたいと考えている
（研究計画１）神経芽腫細胞におけるインスリン／IGF-1/2の受容体の阻害による生存・増殖抑制効果の有無
神経芽腫細胞を、インスリン、IGF-1/2のI受容体への結合を阻害するPicropodopyyllin（PPP）を添加
した培養液にて培養し、細胞回転の抑制、細胞死の誘導を、DNAヒストグラム解析とpropidium iodideと Annexin-V二重染色を用いたフローサイトメトリー法にて解析する。
（研究計画２）神経芽腫細胞におけるインスリン、IGF-1/2刺激によるPI3K/Akt系、MAPK系シグナルの活性化
PI3K/Akt 系／MAPK 系シグナル伝達分子のリン酸化をウエスタンブロット法を用いて検討する。

Research Products

• [Journal Article] Heterogeneity of neuroblastoma cell lines in insulin-like growth factor 1 receptor/Akt pathway-mediated cell proliferative response (2013)
  • Author(s): Lei Qi, Hidemi Toyoda, Vipin Shankar, Naoto Sakurai, Keishirou Amano, Kentaro Kihira, Tadashi Iwasa, Takao Deguchi, Hiroki Hori, Eiichi Azuma, Esteban C. Gabazza, Yoshihiro Komada
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 104 Pages: 1162-1171
  • DOI: 10.1111/cas.12204
  • Peer Reviewed