転写因子機能を有するMmp3により発現誘導される新規の癌転移マーカーの探索

• 研究課題/領域番号: 17K17895
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能系基礎歯科学; 病態科学系歯学・歯科放射線学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 奥舎 有加 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (50762027)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2019年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 核内マトリックスメタロプロテアーゼ / PEXドメイン / 癌の浸潤・転移マーカー / 癌間質細胞 / 腫瘍微小環境 / エクソソーム / 細胞外小胞 / マイクロアレイ解析 / 癌転移 / マイクロアレイ

研究実績の概要

本研究の目的は、転写因子機能を有するMMP3(マトリックスメタロプロテアーゼ3）により発現誘導される新規の癌転移マーカーの探索である。申請者らは独自の発想で、転移性の異なる３種類の細胞株を用いて網羅的遺伝子発現解析を行い，全MMP遺伝子ファミリーメンバーのmRNA発現レベルについて調べ、急速転移性細胞株LuM1においてMMP3 mRNAの発現が著しく高いことを明らかにした。さらに、LuM1が有する細胞増殖能・浸潤能・転移能をMMP3が促進していることをloss/gain of function解析両面から解明した。また、腫瘍におけるMMP3の細胞内局在を調べるために共焦点顕微鏡及び免疫組織化学法を用い、LuM1皮下移植により形成された腫瘍辺縁及び間質における核内MMP3の発現を明らかにした。さらに、MMP3のタンパク質ドメインのうち、プロテアーゼ活性を持たないPEXドメインの核内局在と強制発現系における細胞増殖能・遊走能の上昇について世界で初めて明らかにした。すなわち、がん細胞の増殖，浸潤，転移における、核内MMP3およびそのPEXドメインの新機能を明らかにした（Okusha Y, et al, J Cell Biochem. 2018）。この成果に加え、近年、癌周囲組織および遠隔臓器へ様々な影響を及ぼすことが報告されている細胞外小胞（Extracellular Vesicle, EV）についても検討し、LuM1のEV中には、高濃度のMMP3が含有されていることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A reporter system evaluates tumorigenesis, metastasis, β-catenin/MMP regulation, and druggability. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sogawa C, Eguchi T, Okusha Y, Ono K, Ohyama K, Iizuka M, Kawasaki R, Hamada Y, Takigawa M, Sogawa N, Okamoto K, Kozaki KI.
  • 雑誌名: Tissue Eng Part A. 巻: 348 ページ: 1-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] The intranuclear PEX domain of MMP involves proliferation, migration, and metastasis of aggressive adenocarcinoma cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuka Okusha, Takanori Eguchi, Chiharu Sogawa, Tatsuo Okui, Keisuke Nakano, Kuniaki Okamoto, and Ken-ichi Kozaki
  • 雑誌名: J Cell Biochem. 巻: 印刷中 ページ: 7350-7362
  • DOI: 10.1002/jcb.27040
  • NAID: 120006627215
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Depletion of Lipid Efflux Pump ABCG1 Triggers the Intracellular Accumulation of Extracellular Vesicles and Reduces Aggregation and Tumorigenesis of Metastatic Cancer Cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Namba Y, Sogawa C, Okusha Y, Kawai H, Itagaki M, Ono K, Murakami J, Aoyama E, Ohyama K, Asaumi J, Takigawa M, Okamoto K, Calderwood SK, Kozaki K, Eguchi T.
  • 雑誌名: Front Oncology 巻: 8（376） ページ: 1-16
  • DOI: 10.3389/fonc.2018.00376
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] Organoids with cancer stem cell-like properties secrete exosomes and HSP90 in a 3D nanoenvironment. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Eguchi, C. Sogawa, Y. Okusha, K. Uchibe, R. Iinuma, K. Ono, K. Nakano, J. Murakami, M. Itoh, K. Arai, T. Fujiwara, Y. Namba, Y. Murata, K. Ohyama, M. Shimomura, H. Okamura, M. Takigawa, T. Nakatsura, K. Ichi Kozaki, K. Okamoto, S.K. Calderwood.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 13(2): e0191109. ページ: 1-34
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0191109
  • NAID: 120006489931
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
• [雑誌論文] Lactate Transporter Monocarboxylate Transporter 4 Induces Bone Pain in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa K, Okui T, Shimo T, Ibaragi S, Kawai H, Ryumon S, Kishimoto K, Okusha Y, Monsur Hassan NM, Sasaki A.
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 19 ページ: 3317-3317
  • DOI: 10.3390/ijms19113317
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Ammonium tetrathiomolybdate enhances the antitumor effects of cetuximab via the suppression of osteoclastogenesis in head and neck squamous carcinoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okura H, Kobayashi T, Zhang D, Hino O, et al
  • 雑誌名: Int J Oncol. 巻: 2 ページ: 1489-1500
  • DOI: 10.3892/ijo
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [学会発表] 高転移性癌細胞で高発現するMMP3が有するCtgf/Ccn2発現調節機能と細胞外小胞の関連 (2019)
  • 著者名/発表者名: 奥舎 有加, 江口 傑徳, タハ・エマン, チャン・チェン・マン, 十川 千春, 青山 絵里子, 滝川 正春, 岡元 邦彰
  • 学会等名: CCNファミリー研究会
• [学会発表] コレステロール排出ポンプABCG1標的による腫瘍内エクソソーム蓄積および腫瘍縮小 (2019)
  • 著者名/発表者名: Eguchi T, Sogawa C, Namba Y, Okusha Y, Ono K, Uchibe K, Nakano K, Kawai H, Okui T, Calderwood SK
  • 学会等名: 第92回日本薬理学会年会
• [学会発表] MMP9プロモーター活性を指標とした三次元培養システムを用いた抗がん剤スクリーニングによる薬剤再開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: Sogawa C, Eguchi T, Okusha Y, Ohyama K, Ono K, Sogawa N, Okamoto K
  • 学会等名: 第92回日本薬理学会年会
• [学会発表] Cancer exosomes drive EMT involving drug resistance and tumoroid formation. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takanori Eguchi, Kisho Ono, Chiharu Sogawa, Yuka Okusha, Manh Tien Tran, Eman Ahmed Taha, Yanyin Lu, Kuniaki Okamoto
  • 学会等名: The EMT International Association
• [学会発表] The chaperone trio CDC37/HSP90 is essential for oral cancer exosomes-driven malignancy and macrophage M2 polarization. (2019)
  • 著者名/発表者名: 小野喜章、江口傑徳、河合穂高、チャン・マン、十川千春、奥舎有加、岡元邦彰
  • 学会等名: 日本RNAi研究会
• [学会発表] Roles of MMP3 in cargo signature and transmissive activity of cancer extracellular vesicles and in tumorigenesis. (2019)
  • 著者名/発表者名: エマン・タハ、江口傑徳、奥舎有加、十川 千春、アブデラティフ・エルソウディ、久保田聡、佐藤あやの、岡元邦彰
  • 学会等名: 日本RNAi研究会
• [学会発表] Roles of MMP3-containing extracellular vesicles in tumorigenesis, CD9-exosome release, and cell- cell communication in cancer. (2019)
  • 著者名/発表者名: Eman A. Taha, Yuka Okusha, Chiharu Sogawa, Abdellatif El-Seoudi, Satoshi Kubota, Ayano Satoh, Kuniaki Okamoto, Taka Eguchi
  • 学会等名: CCNファミリー研究会
• [学会発表] Drug repositioning using three-dimensional, MMP9 promoter activity-based anticancer drug screening （MMP9プロモーター活性を指標とした三次元培養システムを用 いた抗がん剤スクリーニングによる薬剤再開発） (2019)
  • 著者名/発表者名: Sogawa C, Eguchi T, Okusha Y, Ohyama K, Ono K, Sogawa N, Okamoto K
  • 学会等名: 第92回日本薬理学会年会
• [学会発表] Depletion of cholesterol lipid efflux pump ABCG1 triggers accumulation of exosomes and regression of tumors （コレステロール排出ポンプABCG1標的による腫瘍 内エクソソーム蓄積および腫瘍縮小） (2019)
  • 著者名/発表者名: Eguchi T, Sogawa C, Namba Y, Okusha Y et al.
  • 学会等名: 第92回日本薬理学会年会
• [学会発表] Matrix metalloproteinase 3 (MMP3) regulates expression of Hsp gene in high-metastatic cell line of colon cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okusha Y, Eguchi T, Sogawa C, Okamoto K, and Kozaki K.
  • 学会等名: 18th World congress of basic and clinical pharmacology
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] Establishment of high metastatic evolved clone of adenocarcinoma cells with Mmp9 promoter-driven fluorescence reporter. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sogawa C, Eguchi T, Okusha Y, Nakano K, Namba Y, Ohyama K, Sogawa N, Okamoto K, and Kozaki K
  • 学会等名: 18th World congress of basic and clinical pharmacology
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] Secretion of Extracellular Vesicles with Heat Shock Proteins by Resistant Adenocarcinomas and Metastatic Oral Cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Eguchi T, Ono K, Sogawa C, Okusha Y, et al.
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia meeting for Biology of Extracellular Vesicles
  • 国際共著/国際学会である
• [学会発表] 転移性癌細胞株におけるPEX/MMP3の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 奥舎有加, 江口傑徳, 十川千春, 奥井達雄, 中野敬介, 岡元邦彰
  • 学会等名: 第10回日本CCNファミリー研究会
• [学会発表] 核内及びエクソソーム中に存在するMMPs/PEXの癌進展における役割とその制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 奥舎有加, 江口傑徳, 十川千春, 小野喜章, 奥井達雄，中野敬介, 岡元邦彰
  • 学会等名: 第60回日本歯科基礎医学会
• [学会発表] 破骨細胞分化を負に制御するRabタンパクの同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 奥舎有加，板垣まみ，十川千春，江口傑徳，岡元邦彰
  • 学会等名: 第60回日本歯科基礎医学会
• [学会発表] 口腔扁平上皮癌診断・治療における分子シャペロンHSP90含有細胞外小胞の可能性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小野喜章, 江口傑徳, 十川千春, 奥舎有加, 河合穂高, 中野敬介, 佐々木朗, 岡元邦彰, 小崎健一
  • 学会等名: 第60回日本歯科基礎医学会（モリタ優秀発表賞受賞）
• [学会発表] 急速転移性癌細胞株由来細胞外小胞による破骨細胞分化および癌細胞浸潤の制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 板垣まみ，十川千春，奥舎有加，江口傑徳，小野喜章，岡元邦彰
  • 学会等名: 第60回日本歯科基礎医学会
• [学会発表] 癌の治療抵抗性と転移におけるHSP90およびMMP3の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 江口傑徳，小野喜章，奥舎有加，十川千春，内部健太，中野敬介，河合穂高，奥井達雄，岡元邦彰，スチュアート・カルダーウッド
  • 学会等名: 第60回日本歯科基礎医学会
• [学会発表] Tumoroid Never Knows? 腫瘍オルガノイドと細胞外小胞からみる難治性がん研究・治療のミライ (2018)
  • 著者名/発表者名: 江口傑徳，小野喜章，奥舎有加，藤原敏史，十川千春，Stuart K Calderwood
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 大腸癌の増殖，浸潤，転移を促進するPEXドメインの発見とその抑制 (2018)
  • 著者名/発表者名: 江口傑徳，奥舎有加，小野喜章，十川千春，岡元邦彰，カルダーウッド スチュアート，小崎 健一
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 破骨細胞分化を制御する新規Rabタンパク質の同定と機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 奥舎有加，板垣まみ，十川千春，江口傑徳，岡元邦彰
  • 学会等名: 第39回 岡山歯学会総会・学術集会
• [学会発表] 転移性の異なる細胞株を用いた核内MMP3の機能解析とその役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 奥舎有加, 江口傑徳, 十川千春, 奥井達雄, 中野敬介, 小崎健一, 岡元邦彰
  • 学会等名: 第133回日本薬理学会近畿部会
• [学会発表] がん幹細胞特性をもつオルガノイドによるEPCAMエクソソームおよびHSP90の分泌 (2018)
  • 著者名/発表者名: 十川千春，江口傑徳，小野喜章，奥舎有加，他
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Intracellular and non-proteolytic MMPs involve progression and metastasis of aggressive adenocarcinoma cells (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥舎有加、江口傑徳、十川千春、中野敬介、小崎健一、岡元邦彰
  • 学会等名: 第26回硬組織再生生物学会学術大会・総会
• [学会発表] MMP3 はヘテロクロマチンタンパク質HP1 と相互作用してHSP 遺伝子群を制御する (2017)
  • 著者名/発表者名: 江口傑徳、奥舎有加、久保田聡、小崎健一、岡元邦彰、滝川正春
  • 学会等名: 第9回日本CCNファミリー研究会
• [学会発表] CCN2/CTGFを転写制御するMMPの癌における役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥舎有加、江口傑徳、十川千春、中野敬介、小崎健一、岡元邦彰
  • 学会等名: 第9回日本CCNファミリー研究会
• [学会発表] 細胞内におけるマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 江口傑徳、奥舎有加、中野敬介、久保田聡、滝川正春、スチュアート・カルダーウッド、小崎健一
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] Targeting Mmp3 inhibits viability and metastasis of high-metastatic cancer cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuka Okusha, Takanori Eguchi, Chiharu Sogawa, Keisuke Nakano, Kuniaki Okamoto, and Ken-ichi Kozaki
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] Targeting Mmp genes inhibit progression and metastasis of highly evolving tumor cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Okusha Yuka, Takanori Eguchi, Chiharu Sogawa, and Ken-ichi Kozaki
  • 学会等名: The 76th annual Meeting of the Japanese Cancer Association
• [学会発表] 卵巣摘出ラット脛骨におけるメタロチオネインアイソフォームの発現 (2017)
  • 著者名/発表者名: 十川千春、浅沼幹人、宮崎育子、大山和美、奥舎有加、池亀美華、十川紀夫
  • 学会等名: 第44回岡山脳研究セミナー
• [学会発表] L-ヒスチジンによる摂食抑制メカニズムの解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥舎有加、平井喜幸、舩橋誠
  • 学会等名: 第44回岡山脳研究セミナー
• [学会発表] 癌や炎症性疾患において分子シャペロンHSPsが誘導される新たな経路： 核内MMPとヘテロクロマチンタンパク質の相互作用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 江口傑徳、奥舎有加、小崎健一、岡元邦彰、スチュアート・カルダーウッド
  • 学会等名: 第12回 臨床ストレス応答学会大会
• [学会発表] マトリックスメタロプロテアーゼ（MMPs）の古典的機能と新機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 江口傑徳、奥舎有加、小野喜章、十川千春、岡元邦彰、スチュアート・カルダーウッド
  • 学会等名: BioScience Retreat at Tosa
• [学会発表] Roles for non-proteolytic proteinases in inflammatory diseases and cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: 江口傑徳、奥舎有加、スチュアート・カルダーウッド、岡元邦彰
  • 学会等名: ConBio 2017