上皮管腔組織の破綻と上皮間葉転換

2013 年度 実績報告書

• 研究領域: 上皮管腔組織の形成・維持と破綻における極性シグナル制御の分子基盤の確立
• 研究課題/領域番号: 23112008
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐邊 壽孝 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40187282)
• 研究分担者: 小根山 千歳 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (90373208)
• 研究期間 (年度): 2011-07-25 – 2016-03-31
• キーワード: 癌浸潤転移 / ゲノム変異 / エピゲノム変化 / 代謝 / 微小環境因子 / Arf6 / miRNA / Src

研究概要

Arf6経路が癌浸潤転移の代表的経路の一つであることを明らかにして来た。この経路において、Arf6はGEP100によって活性化され、AMAP1をエフェクターとする。 GEP100はチロシンリン酸化酵素型受容体に結合しArf6を活性化する。TGFβ1は、乳癌の癌幹細胞様細胞化と浸潤転移に高頻度で関与するが、c-Metを介してArf6を活性化した。また、Arf6活性化には変異p53が必要である事を見いだしていたが、変異p53により発現するmiRNAs、並びに、特定の細胞内代謝経路活性の亢進が、Arf6経路の創出と活性化に必須であることを明らかにした。 Arf6経路は、本来mesenchymal 特異的発現する蛋白質を使う事によって浸潤過程を作動させることも明らかにした。これらの結果は、国際コンソシアム乳癌患者databaseに照合し臨床的妥当性を検討した。その結果、我々の仮説と一致して、primary tumorにおいてArf6経路が存在する事が患者の生存性と高い有意性を持って逆相関する事が分かった。
腎明細胞癌は尿路系管腔上皮組織に由来し、乳癌の発生母地と類似する。腎明細胞癌においても，Arf6経路が患者の遠隔部位再発と生存性に非常に高く逆相関した。乳癌と異なり腎明細胞癌ではTP53変異は稀であるが、polycomb関連遺伝子であるEZH2の異常な高発現が頻度高くおこる(約40-50%)。 EZH2発現によりArf6経路が形成される事、その際、本経路を活性化するのは特定のGPCRと新規ArfGEFであることを明らかにした。
乳癌の主たるモデルマウスは１０種類程度存在するが、その中でArf6経路を乳癌の浸潤転移に用いているものを同定した。
microRNAを介したc-Srcシグナルに関わる分子及びc-Src自身の発現制御が細胞接着斑形成の破綻を引き起こし、がん悪性化に繋がることを見出した。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度は研究進捗に大きな進展がみられた。特許申請との関係があり、現時点では詳細に記載は出来ないが、ゲノム変異を微小環境因子によってどのようにして、Arf6経路が創出され活性化されるのかの詳細を明らかにした。乳癌と腎癌で行なったが、両者ともArf6経路がその予後に決定的であるが、Arf6経路を創出し活性化する機序は全く異なるものであった。Arf6経路を浸潤転移の根幹とする乳癌モデルマウスを同定した事は今後の大きな発展に繋がる。

今後の研究の推進方策

現在、上で述べた結果をそれぞれ論文にまとめる最終段階として、動物実験での確認を行なっている。また、Arf6経路を根幹とする乳癌モデルマウスを同定した事から、現在の癌研究の根本問題である、発癌初期段階からの癌化細胞の全身性播種の解析を開始できるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] High level expression of AMAP1 protein correlates with poor prognosis and survival after surgery of head and neck squamous cell carcinoma patients. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato H, Hatanaka KC, Hatanaka Y, Hatakeyama H, Hashimoto A, Matsuno Y, Fukuda S, Sabe H.
  • 雑誌名: Cell Commun Signal. 巻: 12 ページ: 17
  • DOI: 10.1186/1478-811X-12-17.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of Raft-Anchored Adaptor Cbp/PAG1 in Spatial Regulation of c-Src Kinase. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saitou T, Kajiwara K, Oneyama C, Suzuki T, Okada M.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9 ページ: e93470
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0093470.
  • 査読あり
• [雑誌論文] c-Src-induced activation of ceramide metabolism impairs membrane microdomains and promotes malignant progression by facilitating the translocation of c-Src to focal adhesions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kajiwara K, Yamada T, Bamba T, Fukusaki E, Imamoto F, Okada M, Oneyama C.
  • 雑誌名: Biochem J. 巻: 458 ページ: 81-93
  • DOI: 10.1042/BJ20130527.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Co-overexpression of GEP100 and AMAP1 proteins correlates with rapid local recurrence after breast conservative therapy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita R, Nam JM, Ito YM, Hatanaka KC, Hashimoto A, Handa H, Otsuka Y, Hashimoto S, Onodera Y, Hosoda M, Onodera S, Shimizu S, Tanaka S, Shirato H, Tanino M, Sabe H.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8 ページ: e76791
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0076791. eCollection 2013.
  • 査読あり
• [雑誌論文] β1-integrin via NF-κB signaling is essential for acquisition of invasiveness in a model of radiation treated in situ breast cancer. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nam JM, Ahmed KM, Costes S, Zhang H, Onodera Y, Olshen AB, Hatanaka KC, Kinoshita R, Ishikawa M, Sabe H, Shirato H, Park CC.
  • 雑誌名: Breast Cancer Res. 巻: 15 ページ: R60
  • DOI: 10.1186/bcr3454
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intracellular trafficking of integrins in cancer cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Onodera Y, Nam JM, Sabe H.
  • 雑誌名: Pharmacol Ther. 巻: 140 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.pharmthera.2013.05.007.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of EphA2-mediated tyrosine phosphorylation of Shp2 in Shp2-regulated activation of extracellular signal-regulated kinase. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miura K, Wakayama Y, Tanino M, Orba Y, Sawa H, Hatakeyama M, Tanaka S, Sabe H, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Oncogene. 巻: 32 ページ: 5292-5301
  • DOI: 10.1038/onc.2012.571.
  • 査読あり
• [雑誌論文] MiR-424/503-mediated Rictor upregulation promotes tumor progression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Oneyama C, Kito Y, Asai R, Ikeda J, Yoshida T, Okuzaki D, Kokuda R, Kakumoto K, Takayama K, Inoue S, Morii E, Okada M.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8 ページ: e80300
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0080300.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a new interaction mode between the Src homology 2 domain of C-terminal Src kinase (Csk) and Csk-binding protein/phosphoprotein associated with glycosphingolipid microdomains. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Akagi K, Oneyama C, Tanaka M, Sasaki Y, Kanou T, Lee YH, Yokogawa D, Dobenecker MW, Nakagawa A, Okada M, Ikegami T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 288 ページ: 15240-15254
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.439075.
  • 査読あり
• [学会発表] Srcチロシンキナーゼの脂質ラフトによるがん化シグナル制御
  • 著者名/発表者名: 小根山千歳
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー
  • 発表場所: 大阪大学（吹田市）
  • 招待講演
• [学会発表] Srcがんモデルを用いた治療標的microRNAの探求
  • 著者名/発表者名: 小根山千歳
  • 学会等名: がん分子標的治療学会第９回トランスレーショナルリサーチワークショップ
  • 発表場所: 都市センターホテル（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] LST8の発現上昇はmTORを介したがん形質発現を促進する
  • 著者名/発表者名: 角元恭子、池田純一郎、森井英一、小根山千歳
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
• [学会発表] MicroRNAを介したSrc発現制御機構とがん形質発現
  • 著者名/発表者名: 穀田理恵、岡田雅人、小根山千歳
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
• [学会発表] Ferを介したc-Srcによるがん形質発現
  • 著者名/発表者名: 小根山千歳、吉川由利子、飯野琢也、月田早智子、岡田雅人
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
• [学会発表] Mechanisms by which p53 alterations generate GEP100-Arf6-AMAP1 pathway as a mesenchymal invasion machinery to be activated by RTK-ligands and TGBβ1
  • 著者名/発表者名: Ari Hashimoto, Shigeru Hashimoto, Yasuhito Onodera, Tsukasa Oikawa, Chitose Oneyama, Rumiko Kinoshita, Jin-Min Nam, Mishie Tanino, Hirokazu Sugino, Ayumu Yoshikawa, Yutaro Otsuka, Haruka Handa, Masanao Yoshino, Hiroki Sato, Satoshi Fukuda, Shinya Tanaka, Hiroki Shirato, Yoichi Ito, Masato Okada, and Hisataka Sabe
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
• [学会発表] C末端SrcキナーゼのSH2ドメインとCbp/PAGとの間の新しい相互作用様式の発見
  • 著者名/発表者名: 田中宏明、赤木謙一、小根山千歳、田中雅千、佐々木優一、狩野孝、Lee Young-Ho、横川大輔、Dobenecker Marc-Werner、中川敦史、岡田雅人、池上貴久
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（神戸市）
• [学会発表] 乳癌におけるArf6-AMAP1経路の阻害による放射線増感作用の解析
  • 著者名/発表者名: 小野寺康仁
  • 学会等名: 第8回北海道大学医学研究科 連携研究センター研究成果発表会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [学会発表] Srcによるがん形質発現メカニズムの再考
  • 著者名/発表者名: 小根山千歳
  • 学会等名: 奈良先端技術大学未来開拓コロキウム
  • 発表場所: 奈良先端技術大学（生駒市）
  • 招待講演
• [学会発表] Possible mechanisms of non-invasive to invasive phenotypic conversion of breast cancer cells upon radiation
  • 著者名/発表者名: Jin-Min Nam, Yasuhito Onodera, Masayori Ishikawa, Hisataka Sabe, Hiroki Shirato
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] MicroRNA-mediated mTORC2 upregulation promotes tumor progression
  • 著者名/発表者名: 小根山千歳、鬼頭頼子、池田純一郎、吉田卓也、奥崎大介、森井英一、岡田雅人
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] MicroRNA-mediated c-Src upregulation promotes tumor progression
  • 著者名/発表者名: 穀田理恵、岡田雅人、小根山千歳
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] トリプルネガティブ乳癌における治療標的としてのRictor
  • 著者名/発表者名: 中山明子、岡田雅人、小根山千歳
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] LST8 promotes mTORC2-mediated tumor progression
  • 著者名/発表者名: 角元恭子、池田純一郎、森井英一、岡田雅人、小根山千歳
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] Mechanisms by which oncogenic mutant-p53 generates mesenchymal invasive pathway pivotal to a radiation resistance
  • 著者名/発表者名: Hisataka Sabe, Ari Hashimoto, Shigeru Hashimoto, Yasuhito Onodera, Tsukasa Oikawa, Jin-Min Nam, Chitose Oneyama, Hirokazu Sugino, Ayumu Yoshikawa, Yutaro Otsuka, Haruka Handa, Masanao Yoshino, Masato Okada
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 招待講演
• [学会発表] Roles and mechanisms of “glycolytic signaling” in breast cancer.
  • 著者名/発表者名: Onodera Y, Nam JM, Bissell M
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] Mutant-p53 generates the GEP100-Arf6-AMAP1 pathway to promote breast cancer invasiveness
  • 著者名/発表者名: Shigeru Hashimoto, Ari Hashimoto, Chitose Oneyama, Ayumu Yoshikawa, Hirokazu Sugino, Haruka Handa, Masanao Yoshino, Yutaro Otsuka, Yasuhito Onodera, Masato Okada, Hisataka Sabe
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] Novel regulatory mechanisms of cellular and physiological/pathological functions by actin cytoskeleton
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Oikawa, Masaaki Oyama, Hiroko Kozuka-Hata, Atsuko Nakamura, Nobuyuki Onishi, Shunsuke Uehara, Nobuyuki Udagawa, Taketo Yamada, Hideyuki Saya, Koichi Matsuo
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] ARFGEF1およびPaxillinを標的とするmiRNAによるSrcがん形質の制御機構
  • 著者名/発表者名: 浅井麗伊、奥崎大介、池田純一郎、岡田雅人、森井英一、小根山千歳
  • 学会等名: 第５回日本RNAi研究会
  • 発表場所: グランドプリンス広島（広島市）
• [学会発表] マイクロRNAを介するSrc発現制御とがん形質発現
  • 著者名/発表者名: 穀田理恵、岡田雅人、小根山千歳
  • 学会等名: 第５回日本RNAi研究会
  • 発表場所: グランドプリンス広島（広島市）
• [学会発表] 癌の再発予測と再発部治療
  • 著者名/発表者名: 佐邊壽孝
  • 学会等名: 第8回神戸がん研究会
  • 発表場所: 神緑会館（神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] Srcによるがん形質発現メカニズムの再考−マイクロRNAを介したシグナル制御
  • 著者名/発表者名: 小根山千歳
  • 学会等名: 広島大学大学院医歯薬総合研究科セミナー
  • 発表場所: 広島大学（広島市）
  • 招待講演
• [学会発表] MicroRNA-mediated upregulation of mTORC2 promotes tumor progression
  • 著者名/発表者名: Chitose Oneyama, Yoriko Kito, Rei Asai, Kyoko Kakumoto, Junichiro Ikeda, Eiichi Morii, Masato Okada
  • 学会等名: Epithelial Tubulology The First International Meeting
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~g21001/
• [産業財産権] 腎癌の再発リスクの予測に用いるための診断薬及びキット、並びに予測方法 (2013)
  • 発明者名: 佐邊壽孝、大家基嗣、三上修治
  • 権利者名: 佐邊壽孝、大家基嗣、三上修治
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-148969
  • 出願年月日: 2013-07-17
• [産業財産権] 放射線治療増強薬及び放射線抵抗性癌の治療方法 (2013)
  • 発明者名: 佐邊壽孝、小野寺康仁、Nan Jin Min、橋本茂、橋本あり
  • 権利者名: 佐邊壽孝、小野寺康仁、Nan Jin Min、橋本茂、橋本あり
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-148970
  • 出願年月日: 2013-07-17