GPNMBによるがん幹細胞性誘導機構

• 研究課題/領域番号: 18H02676
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分50010:腫瘍生物学関連
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 加藤 光保 筑波大学, 医学医療系, 教授 (20194855)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: がん / がん幹細胞 / Glycoprotein NMB / 細胞増殖動態 / 休眠がん細胞 / 乳癌 / GPNMB / 乳がん / 腫瘍形成能 / リン酸化 / 休眠期がん細胞 / 抗体

研究成果の概要

がんは、細胞数が持続的に増殖し続けることを第一の特徴とする疾患である。近年、腫瘍形成能をもち、薬剤耐性や転移・再発をもたらし、がん患者の予後の悪化を既定する細胞は、ごく一部のがん細胞だけで増殖が止まっている細胞であることが知られるようになり、がん幹細胞と呼ばれている。本研究は、増殖が停止した乳癌細胞の一部でGPNMBが細胞表面に輸送され、幹細胞の特性を誘導することでがん細胞の持続的増殖を誘導することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、増殖が停止したがん細胞が、がん細胞集団の持続的増殖をもたらすことを示している。これによりがん細胞が増殖停止状態と細胞周期を回っている状態を移行しながら持続的増殖を示すという細胞増殖動態が示唆され、転移や再発に寄与する分子機構であることから、進行して転移や再発を起こしたがんの治療も可能にする新たな分子標的治療の開発につながることが期待される。また、この病理発生機序は、多くのがんで共通に働いているため、特定のがん遺伝子産物を標的とする従来のがん治療に比べ多くのがん患者に適用できる治療法となることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Polyvinyl alcohol scaffolds and supplementation support 3D and sphere culturing of human cancer cell lines by reducing apoptosis and promoting cellular proliferation (2021)
  • 著者名/発表者名: Okita Yukari、Zheng Ling、Kawanishi Kunio、Miyoshi Hirotoshi、Yanagihara Kazuyoshi、Kato Mitsuyasu
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 26(5) 号: 5 ページ: 336-343
  • DOI: 10.1111/gtc.12843
  • 査読あり
• [雑誌論文] PMEPA1/TMEPAI isoforms function via its PY and Smad interaction motifs for tumorigenic activities of breast cancer cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Puteri MU, Watanabe Y, Wardhani BWK, Amalia R, Abdelaziz M, Kato M.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: in press 号: 6 ページ: 375-390
  • DOI: 10.1111/gtc.12766
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Role of the kringle-like domain in glycoprotein NMB for its tumorigenic potential. (2019)
  • 著者名/発表者名: Xie R, Okita Y, Ichikawa Y, Fikry MA, Huynh Dam KT, Tran STP, Kato M
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 110 号: 7 ページ: 2237-2246
  • DOI: 10.1111/cas.14076
  • NAID: 120007133159
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Glycoprotein nmb is exposed on the surface of dormant breast cancer cells and induces stem cell-like properties. (2018)
  • 著者名/発表者名: Chen C, Okita Y, Watanabe Y, Abe F, Fikry MA, Ichikawa Y, Suzuki H, Shibuya A, Kato M.
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 78(22) ページ: 6424-6435
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cell-surface GPNMB and induction of stemness. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okita Y, Chen C, Kato M.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9(99) 号: 99 ページ: 37289-37290
  • DOI: 10.18632/oncotarget.26472
  • オープンアクセス
• [学会発表] 幹細胞性誘導によるがんの持続的増殖機構 (2020)
  • 著者名/発表者名: 加藤光保
  • 学会等名: 第109回日本病理学会総会
• [学会発表] 幹細胞性誘導によるがん細胞の持続的増殖機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤光保
  • 学会等名: 第108回日本病理学会総会
• [学会発表] 幹細胞性誘導によるがん細胞の持続的増殖機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤光保、渡邊幸秀、沖田結花里、Meidi Utami Puteri、Mohammed Abdelaziz、市川優矛
  • 学会等名: 第38回分子病理研究会
• [学会発表] GPNMB, the sugar sweetening cancer cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Rudy Xie
  • 学会等名: TGF-β Signaling LCR Meeting Leiden 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Screening of macrocyclic peptide against CD44. (2019)
  • 著者名/発表者名: 後藤のはら、Hipolito Chris、鈴木裕之、加藤光保
  • 学会等名: 第78回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 幹細胞性誘導によるがん細胞の持続的増加機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤光保
  • 学会等名: 第107回日本病理学会総会
• [学会発表] 乳がん細胞の運動におけるGPNMBとFGF-2の作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 市川優矛、沖田, 結花里、加藤光保
  • 学会等名: 第107回日本病理学会総会
• [学会発表] Stemness induction as a mechanism of tumorigenic cancer cell growth (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsuyasu Kato
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Advance Pharmacy and Pharmaceutical Sciences
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The roles of TMEPAI in breast cancer cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Meidi Utami Puteri, Bantari Wisynu Kusuma Wardhani, Riezki Amalia, Mohammed Abdelaziz, Yukihide Watanabe and Mitsuyasu Kato
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Advance Pharmacy and Pharmaceutical Sciences
  • 国際学会
• [学会発表] The roles of TMEPAI in breast cancer cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Meidi Utami Puteri, Bantari Wisynu Kusuma Wardhani, Riezki Amalia, Mohammed Abdelaziz, Yukihide Watanabe and Mitsuyasu Kato
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [備考] 幹細胞性誘導が、がん細胞の持続的な増加をもたらす
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/epatho/service.html
• [備考] トランスボーダー医学研究センター 細胞動態科学分野
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/tmrc/research_lab/cell_dynamics/
• [備考] Cell Dynamics, Transborder Medical Research Center
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/tmrc/en/research_lab/cell_dynamics/
• [備考] 乳がんの腫瘍形成・転移形成における新たな仕組みの解明~トリプルネガティブ型乳がんの治療標的を求めて
  • URL: https://www.tsukuba.ac.jp/wp-content/uploads/170411kato-1.pdf
• [備考] 新しい乳がん幹細胞指標の発見 ~膜タンパク質 GPNMB が幹細胞としての特性を誘導する!?~
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/p201809281400.html
• [備考] トリプルネガティブ型乳がんの腫瘍形成・転移形成に関わる新たな仕組みを同定－筑波大ら
  • URL: http://www.qlifepro.com/news/20170414/identification-of-new-mechanisms-related-to-formation-and-metastasis-formation-of-triplenegative-breast-cancer.html
• [備考] 乳癌幹細胞の新たな指標として膜タンパク質「GPNMB」を同定
  • URL: https://www.m3.com/open/clinical/news/article/632824/