腫瘍血管内皮細胞におけるがん転移制御メカニズムの解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26460479
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 伊東 史子 東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (70502582)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ＴＧＦ－β / がん微小環境 / 血管新生 / リンパ管新生 / 低酸素

Outline of Annual Research Achievements

TGF-は様々な作用を有するサイトカインであり、がんの悪性化との関連が注目されている。特にがん形成後期においては、がん細胞自身がTGF-を産生して細胞の増殖を促進させるだけでなく、上皮間葉転換を促進してがん細胞の転移を促進させている。しかしながら、大量に産生されたTGF-βにより、がん細胞の転移経路となる血管やリンパ管の形成にどのような影響を与えるのかは未解明であった。そこで本研究では、血管内皮細胞特異的にTGF-βII型受容体を欠損させたマウスを作成し、腫瘍進展への影響について解析を進めた。
①腫瘍血管内皮細胞の分取：VEGFRIIプロモーター制御によりGFPを発現するトランスジェニックマウスを用いて、腫瘍血管内皮細胞をFACSにより分取する予定であったが、成獣マウスにおけるGFPの発現量がかなり低下しており、GFPにより分取することは難しかった。そのため、抗体を用いた方法により腫瘍血管内皮細胞の分取を行った。
②TGF-βシグナル欠損による血管構造への影響：新生仔網膜を用いて、血管新生におけるTGF-βシグナルの影響を検討した。TGF-βシグナルを欠損させた新生仔網膜では、血管構造に異常が見られるだけでなく、末端の血管より出欠が確認でき、新生児網膜の血管形成においてTGF-βシグナルが重要な役割を担っていることが示唆された。
③がん微小環境におけるTGF-βシグナルの役割：がん微小環境の特徴である低酸素により、TGF-βの産生が変化するのか否かについて検討を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の予定では、VEGFR2プロモーターに制御されてGFPを発現できるトランスジェニックマウスを利用して、腫瘍血管内皮細胞を分取する予定であった。しかしながら、VEGFR2のプロモーター強度は、成獣は胎仔よりも弱く、FACSソートできるだけの発現を確認することができなかった。マウスの作成に時間がかかったこと、抗体による分取方法の条件設定に時間がかかったため、当初の予定よりも若干の遅れを生じているが、挽回可能である。

Strategy for Future Research Activity

①腫瘍血管内皮細胞の分取
血管内皮細胞を認識する抗体を用いたFACSソートにより、腫瘍血管内皮細胞の分取し、発現が変動している遺伝子群をゲノムワイドに同定する。さらに、微細な血管構造を比較するために電子顕微鏡を用いて検討する。発現が変動した遺伝子群に対し、腫瘍組織の病理切片を用いてin situ hybridization法または免疫染色により、発現部位を確認する。野生型の腫瘍と比較して発現パターンが変化している分子を候補分子群とする。
さらに、腫瘍リンパ管内皮細胞における役割についても同様に検討を進める。
②TGF-βシグナル欠損による血管構造への影響
VEGFR2-GFP, VEGFR1-DsRedトランスジェニックマウスの新生仔網膜を用いて、血管新生におけるTGF-βシグナルの影響を明らかにする。TGF-βシグナルを欠損により、影響を受けるシグナルを同定し、そのシグナルとの相互作用について明らかにする。

Causes of Carryover

腫瘍血管内皮細胞の分取がうまくいかなかったため、アレイ解析まで進めることができなかった。そのため、アレイ解析用の費用を次年度に繰り越した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

昨年度の残高を今年度アレイ解析するための費用とする。

Research Products

• [Journal Article] C18ORF1: a novel negative regulator of TGF-β signaling. (2014)
  • Author(s): 2. Nakano, N., Maeyama, K., Ikeno, S., Itoh, F., Togawa, Y., Katsu, Y., Thanh Thao, V.N., Watanabe, Y., Kato, M., and Itoh, S.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 289 Pages: 12680-12692
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.558981.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] TGF-β regulates lymphangiogenesis. (2015)
  • Author(s): Itoh, F., Takagi, T., Ichikawa, K., Watanabe, T., and Itoh, S.
  • Organizer: JSPS Core-to-core Program on“Cooperative International Framework in TGF-β Family Signaling,”Joint International Symposium on TGF-β Family and Cancer.
  • Place of Presentation: Ｔｓｕｋｕｂａ
  • Year and Date: 2015-01-12 – 2015-01-13
• [Presentation] 腫瘍血管・リンパ管新生におけるTGF-βシグナルの役割． (2014)
  • Author(s): 12.伊東史子、高木尊大、市川圭、Fruttiger M、Oliver G、古田千秋、伊東進、渡部琢也
  • Organizer: 第37回 日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] TGF-β signaling regulates blood- and lymph angiogenesis. (2014)
  • Author(s): Itoh, F., Takagi, T., Ichikawa, K., Fruttiger, M., Oliver, G., Itoh, S., and Watanabe, T.
  • Organizer: 8th International Kloster Seeon Meeting “Angiogenesis.”
  • Place of Presentation: Ｂａｖａｒｉａ， Ｇｅｒｍａｎｙ
  • Year and Date: 2014-09-21 – 2014-09-23
• [Presentation] The role of TGF-β signaling in blood- and lymph angiogenesis. (2014)
  • Author(s): Itoh, F., Takagi, T., Ichikawa, K., Fruttiger, M., Oliver, G., Itoh, S. and Watanabe, T.
  • Organizer: 18th International Vascular Biology Meeting.
  • Place of Presentation: Kyoto
  • Year and Date: 2014-04-14 – 2014-04-17