インビボイメージングを利用した癌転移と微小環境におけるシグナリングの解析

• 研究課題/領域番号: 18013050
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: (財)癌研究会
• 研究代表者: 今村 健志 財団法人癌研究会, 癌研究所・生化学部, 部長 (70264421)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円); 2007年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円); 2006年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
• キーワード: バイオテクノロジー / シグナル伝達 / 酵素 / 生体分子 / 細胞・組織 / 癌 / 遺伝子

研究概要

本研究ではがん転移におけるがん細胞と間質細胞のTGF-β/BMPシグナル伝達をin vivoで検出するツールを開発し、がん転移過程におけるTGF-β/BMPシグナル伝達を統合的に理解することを目的として研究をおこなう。具体的には、(1)がんの転移における腫瘍細胞のTGF-β/BMPシグナルのin vivoイメージングと(2)がん微小環境(間質細胞)のTGF-β/BMPシグナルin vivoイメージングの2つのプロジェクトを中心に研究を推進する。本年度は、実際にがん細胞のTGF-β/BMPシグナルのin vivoイメージングをおこなった。まず、1)TGF-β応答性9xCAGA-LucまたはBMP応答性BRE-Lucを導入したヒト乳癌細胞株MDA-MB-231を用いて、細胞内シグナルのイメージングに最適な条件をin vitroで検討した。2)次に、実際にヒト乳癌細胞株細胞株をマウスに左心室に移植し、生きているマウスで骨転移しているがん細胞のTGF-βとBMPのシグナルを観察した。するとがん細胞が骨転移した直後に細胞内で強いTGF-βとBMPのシグナル伝達が観察された。3)さらに、TGF-βシグナル阻害剤投与が乳がん骨転移を抑制することを明らかにし、BMPシグナル抑制因子遺伝子導入がTGF-βシグナル抑制因子遺伝子導入と協調的にヒト乳がん細胞株MDA-MB-231の骨転移を抑制できることをインビボで明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Visualizing spatiotemporal dynamics of multicellular cell-cycle progression (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakaue-Sawano A, et. al.
  • 雑誌名: Cell 132 ページ: 487-498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pitx2 prevents osteoblastic trans-differentiation of myoblasts by bone morphogenetic proteins (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayashi M, et. al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 283 ページ: 565-571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transforming growth factor-β promotes survival of mammary carcinoma cells through induction of antiapoptotic transcription fa (2007)
  • 著者名/発表者名: Ehata S, et. al.
  • 雑誌名: Cancer Res 67: ページ: 9694-703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arkadia induces degradation of SnoN and c-Ski to enhance transforming growth factor-β signaling (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagano Y, et. al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 282 ページ: 20492-20501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective inhibitory effects of Smad6 on bone morphogenetic protein type I receptors (2007)
  • 著者名/発表者名: Goto K, et. al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 282 ページ: 20603-20611
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of the functional binding sites for TGF-β on the type II receptor leads to suppression of TGF-β signaling. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shimanuki T, Hara T, Fruya T, Imamura T, Miyazono K
  • 雑誌名: Oncogene (in press)
• [雑誌論文] Ki26894, a novel transforming growth factor-β type I receptor kinase inhibitor, inhibits in vitro invasion and in vivo bone metastasis of a human breast cancer cell line. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ehata S, Hanyu A, Fujime M, Katsuno Y, Fukunaga E, Goto K, Ishikawa Y, Nomura K, Yokoo H, Shimizu T, Ogata E, Miyazono K, Shimizu K, Imamura T
  • 雑誌名: Cancer Science 98 ページ: 127-133
• [雑誌論文] Nuclear and cytoplasmic c-Ski differently modulate cellular functions. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nagata M, Goto K, Ehata S, Kabayashi N, Saitoh M, Miyoshi H, Imamura T, Miyazawa K, Miyazono K
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 1267-1280
• [雑誌論文] CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein (CHOP) regulates osteoblast differentiation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa K, Maeda M, Gotoh T, Hayashi M, Shinomiya K, Ehata S, Nishimura R, Mori M, Onozaki K, Hayashi H, Uematsi S, Akira S, Ogata E, Miyazono K, Imamura T
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 268 ページ: 6105-6116
• [学会発表] 乳癌骨転移におけるTGF-βシグナルとインビボイメージング (2007)
  • 著者名/発表者名: 今村健志
  • 学会等名: 第25回日本骨代謝学会学術集会(シンポジウム)
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2007-07-21
• [学会発表] 癌研究におけるインビボバイオイメージングの応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 今村健志
  • 学会等名: 第27回日本医学会総会(シンポジウム)
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] In Vivo imaging of cancer metastasis TGF-β signaling (2007)
  • 著者名/発表者名: 今村健志
  • 学会等名: 第66回日本癌学会総会(シンポジウム)
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] 光を利用した骨・血管と癌のin vivoリアルタイムイメージング (2007)
  • 著者名/発表者名: 今村健志
  • 学会等名: 第22回日本整形外科学会基礎学術集会(シンポジウム)
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 癌微小環境のインビボ光イメージング (2007)
  • 著者名/発表者名: 今村健志
  • 学会等名: 第16回日本バイオイメージング学会学術集会(シンポジウム)
  • 発表場所: 千葉県野田市
• [学会発表] がん研究におけるインビボ光イメージング (2007)
  • 著者名/発表者名: 今村健志
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会第80回日本生化学会大会(合同大会)BMB2007(シンポジウム)
  • 発表場所: 横浜市