血管内皮細胞の増殖促進と抑制の新規バランス制御分子による腫瘍血管新生制御の解析

• 研究領域: がん微小環境ネットワークの統合的研究
• 研究課題/領域番号: 23112513
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 東山 繁樹 愛媛大学, プロテオ医学研究センター, 教授 (60202272)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円); 2012年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2011年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 腫瘍血管新生 / がん微小環境 / VEGF / Notch / BAZF / ユビキチンリガーゼ / Cullin3 / タンパク質分解

研究実績の概要

血管新生は、固形腫瘍増殖や組織損傷時の修復過程に必須であり、その制御は血管内皮細胞の増殖促進と抑制のバランス制御で成立している。私どもは、これまでに、血管内皮細胞の増殖促進（VEGFシグナル）と抑制（Notchシグナル）のシグナルバランスを制御する分子複合体BAZF-CUL3を同定してきた。さらに、BAZFおよびCUL3のマウス網膜でのノックダウンによる血管新生評価から、BAZFノックダウンに比べ、CUL3ノックダウンでは極めて強い血管崩壊の表現系が現れることを観察した。このことから、CUL3はBAZF以外にも異なる複合体のパートナーが存在し、血管新生に大きく絡む因子であることが強く示唆された。そこで本研究では、BAZFとCUL3の機能解析をさらに押し進め、血管新生制御の新たな分子機構の解明を目指した。まず、血管内皮細胞の細胞増殖および伸展運動に重要なシグナル伝達経路に焦点を当て詳細な解析を行った結果、CUL3ノックダウンにより、VEGFR2の蛋白質産生が顕著に抑制されることを新たに見出した。この抑制により下流シグナルのAktやErkの活性化が誘導されないことも確認した。さらには、VEGFR2の蛋白質産生の顕著な抑制は、遺伝子発現抑制ではなく、VEGFR2 mRNAの不安定化促進によるタンパク質産生の抑制によることを突き止めた。一方、細胞運動の解析から細胞の伸展力の低下が観察されたことから、細胞-基質接着に重要な接着因子とその下流シグナルの解析を行った。その結果、integrin β1蛋白質産生が極めて特異的に、且つ、顕著に抑制されていることを新たに見出した。以上の結果より、CUL3は血管内皮細胞の増殖のみならず、ネットワーク形成に必須の細胞伸展に関わる鍵分子のVEGFR2とIntegrin β1を同時に制御する極めて重要な因子であることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Protein kinase D2 and heat shock protein 90 beta are required for BCL6-associated zinc finger protein mRNA stabilization induced by vascular endothelial growth factor-A. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa D, Inoue H, Takemori N, Kurokawa M, Sakaue T, Fukuda S, Omi K, Goishi K, Higashiyama S.
  • 雑誌名: Angiogenesis 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cisplatin influences acquisition of resistance to molecular-targeted agents through epithelial-mesenchymal transition-like changes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa M, Ise N, Omi K, Goishi K, Higashiyama S.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 104 号: 7 ページ: 904-911
  • DOI: 10.1111/cas.12171
  • 査読あり
• [雑誌論文] ErbB2 dephosphorylation and anti-proliferative effects of neuregulin-1 in ErbB2-overexpressing cell lines; re-evaluation of their low-affinity interaction. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wang, R., Iwakura, Y., Araki, K., Keino-Masu, K., Masu, M., Wang, X., Takei, N., Higashiyama, S. and Nawa, H.
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 3 号: 1 ページ: 1402-1402
  • DOI: 10.1038/srep01402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of NANOG upregulation in malignant progression of human cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Li Y., Higashiyama S., Shimakage M., Kawahara K., Yutsudo M., Watari A.
  • 雑誌名: DNA Cell Biol. 巻: 32(3) 号: 3 ページ: 104-10
  • DOI: 10.1089/dna.2012.1908
  • 査読あり
• [雑誌論文] TGFα shedding assay: An accurate and versatile method for detecting GPCR activation (2012)
  • 著者名/発表者名: Asuka Inoue
  • 雑誌名: Nat Methods 巻: 9 号: 10 ページ: 1021
  • DOI: 10.1038/nmeth.2172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell surface-annexins regulate ADAM-mediated ectodomain shedding of pro-amphiregulin (2012)
  • 著者名/発表者名: Hironao Nakayama
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: (印刷中) 号: 10 ページ: 1964-1975
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-08-0683
  • 査読あり
• [雑誌論文] A disintegrin and metalloenzyme (ADAM) 17 activation is regulated byα5β1 integrin in kidney mesangial cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Gooz P, Dang Y, Higashiyama S, Twal WO, Haycraft CJ, Gooz M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 3 ページ: e33350-e33350
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0033350
  • 査読あり
• [雑誌論文] BAZF, a novel component of cullin3-based E3 ligase complex, mediates VEGFR and Notch cross-signalling in angiogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohnuki H, Inoue H, Takemori N, Nakayama H, Sakaue T, Fukuda S, Miwa D, Nishiwaki E, Hatano M, Tokuhisa T, Endo Y, Nose M, and Higashiyama S
  • 雑誌名: Blood 巻: 119 号: 11 ページ: 2688-2698
  • DOI: 10.1182/blood-2011-03-345306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear translocation of pro-amphiregulin induces chemoresistance in gastric cancer (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Michihiro
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 103 号: 4 ページ: 708-715
  • DOI: 10.1111/j.1349-7006.2012.02204.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] BAZF, a novel component of cullin3-based E3 ligase complex, mediates VEGFR and Notch cross-signaling in angiogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohnuki H, Inoue H, Takemori N, Nakayama H, Sakaue T, Fukuda S, Miwa D, Nishiwaki E, Hatano M, Tokuhisa T, Endo Y, Nose M, Higashiyama S
  • 雑誌名: Blood 巻: 119 ページ: 2688-98
  • 査読あり
• [学会発表] Regulation of ectodomain shedding in EGFR/ligand signaling (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Higashiyama
  • 学会等名: International Scientific Coordination Network (ISCN) France-Japan
  • 発表場所: Naruto, Japan
  • 年月日: 2012-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] BAZF mRNA-binding protein regulates stability of proangiogenic genes mRNA under a VEGF-A stimulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Inoue, Daisuke Miwa, Tomohisa Sakaue, Nobuaki Takemori, Katsutoshi Goishi, Shigeki Higashiyama
  • 学会等名: キーストンシンポジウム
  • 発表場所: 米国ユタ州Snowbird Resort
• [学会発表] ZF50 mRNA-binding protein controls vascular endotghelial growth factor-induced angiogeneic response by increasing mRNA stability of proangiogenic genes (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa Sakaue, Hirofumi Inoue, Daisuke Miwa, Nobuaki Takemori, Katsutoshi Goishi, Shigeki Higashiyama
  • 学会等名: 北米血管生物学会(NAVBO)
  • 発表場所: 米国マサチューセッツ州Cape Cod
• [備考] 愛媛大学プロテオサイエンスセンター 細胞増殖・腫瘍制御部門
  • URL: http://www.m.ehime-u.ac.jp/school/biochem2/
• [備考]
  • URL: http://www.m.ehime-u.ac.jp/data/course/list_detail.php?id=201100000053