がん微小環境における糖鎖を介した細胞接着の役割解明と制御法の開発

• 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: 23112520
• 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: 愛知医科大学
• 研究代表者: 神奈木 玲児 愛知医科大学, 公私立大学の部局等, 客員教授 (80161389)
• 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: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円); 2012年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: 上皮間葉転換 / シアリルルイスａ / シアリルルイスｘ / セレクチン / 糖転移酵素遺伝子 / 転写調節機構 / c-Myc / CDX2 / 糖鎖認識分子 / シグレック / 正常型糖鎖 / 組織マクロファージ / ITIMドメイン / COX2 / 消化管粘膜

研究実績の概要

我々はこれまで悪性細胞に発現する糖鎖性の細胞接着分子について、その癌における発現誘導機構と病態生理上の機能を研究し、現在までに、発癌初期の糖鎖合成遺伝子のエピジェネティック・サイレンシングによる糖鎖性の細胞接着分子の発現誘導や、進行期における癌細胞の低酸素抵抗性の獲得に伴う糖鎖性の細胞接着分子の発現亢進の機構を解析してきた。今年度は、癌のプログレッションに伴う上皮間葉転換(EMT)に伴う糖鎖性の細胞接着分子の発現の変化と、その背後にある発現の転写調節機構について検索した。培養大腸癌細胞を無血清培地中で二種類の細胞増殖因子(EGFおよびFGF2)の存在下で培養してEMTを誘導したところ、E-カドヘリンの発現が低下し、SNAIL1, ZEB1の発現が誘導され、EMTが起こっていることが確認された。この時、細胞接着糖鎖であるシアリルルイスｘおよびシアリルルイスａの発現が有意に亢進した。これらの糖鎖が細胞接着分子E-セレクチンの特異的リガンドであることから、EMTを起こした癌細胞へのE-セレクチンの結合を検索したところ、結合の有意な増強を認めた。EMTに伴いシアル酸転移酵素などシアリルルイスｘ/シアリルルイスａ糖鎖の合成に関与する糖転移酵素遺伝子の転写レベルの上昇を認め、その背後にEMTに伴う転写因子c-Mycの活性増大があることを見いだした。また、EMTに伴いシアリルルイスｘ/ａ糖鎖の合成経路と基質を競合して合成阻害の方向に働く糖転移酵素遺伝子の転写レベルの低下が見られ、その背後にはEMTに伴う転写因子CDX2の発現低下があることを見いだした。以上の成果は、癌のプログレッションに伴う癌細胞のEMTにおいて、転写因子c-MycとCDX2が協調して、癌細胞の血管内皮細胞との接着を媒介する糖鎖性の細胞接着分子の発現を誘導することを示すものである。以上の成果を原著論文として発表した。

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] KSGal6ST generates galactose-6-O-sulfate in high endothelial venules but does not contribute to L-selectin-dependent lymphocyte homing (2013)
  • 著者名/発表者名: Patnode, M. L., et al.
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 23 号: 3 ページ: 381-394
  • DOI: 10.1093/glycob/cws166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcription factors c-MYC and CDX2 mediate E-selectin ligand expression in colon cancer cells undergoing EGF/bFGF-induced epithelial-mesenchymal transition (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakuma K, Aoki M, Kannagi R.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 109(20) 号: 20 ページ: 7776-7781
  • DOI: 10.1073/pnas.1111135109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of 6-sulfated glycans with cell adhesion activity via T-bet and GATA-3 in human helper T cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakuma K, Chen GY, Aoki M, Kannagi R.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1820 号: 7 ページ: 841-848
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2012.03.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Colonic epithelial cells express specific ligands for mucosal macrophage immunosuppressive receptors, siglec-7 and-9 (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, K., Sakuma, K., Kawamura, Y. I., Izawa, M., Ohmori, K., Mitsuki, M., Yamaji, T., Hashimoto, Y., Suzuki, A., Saito, Y., Dohi, T., and Kannagi, R.
  • 雑誌名: J. Immunol 巻: 188 号: 9 ページ: 4690-4700
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1100605
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sialylated and sulfated carbohydrate ligands for selectins and siglecs : involvement in traffic and homing of human memory T and B lymphocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Kannagi, R., Ohmori, K., Chen, G. Y., Miyazaki, K., Izawa, M., and Sakuma, K.
  • 雑誌名: Adv. Exp. Med. Biol 巻: 705 ページ: 549-569
  • DOI: 10.1007/978-1-4419-7877-6_29
  • ISBN: 9781441978769, 9781441978776
  • 査読あり
• [雑誌論文] TNFα enhances the motility and invasiveness of prostatic cancer cells by stimulating the expression of selective glycosyl-and sulfotransferase genes involved in the synthesis of selectin ligands (2011)
  • 著者名/発表者名: Radhakrishnan, P., Chachadi, V., Lin, M. F., Singh, R., Varki, A., Kannagi, R., and Cheng, P. W.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 409 号: 3 ページ: 436-441
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.05.019
  • 査読あり
• [学会発表] Glycan ligands for siglecs and immune homeostasis in intestinal mucosal membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Kannagi R.
  • 学会等名: The 9th international conference on sialic acid, SialoGlyco 2012
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2012-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] Biology of Sugar Modification (2011)
  • 著者名/発表者名: Kannagi R.
  • 学会等名: The 3^<rd> Workshop of the Netherlands-Japan on Recent Advances in Glycobiology
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [備考]
  • URL: http://www.aichi-med-u.ac.jp/institute/outline/sentanigaku.html