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2015 年度 実施状況報告書

マスト細胞の腫瘍化プロセスの理解: 新規細胞株による増殖調節機構の破綻過程の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K06843
研究機関東京理科大学

研究代表者

安部 良  東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 教授 (20159453)

研究分担者 小幡 裕希  東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 助教 (20609408)
若松 英  東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 助教 (40632617)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードマスト細胞 / 腫瘍化 / c-Kit / Akt / STAT5
研究実績の概要

本研究の目的は、サイトカイン環境の変化に応じて段階的に腫瘍化するユニークなマスト細胞株を用いることで腫瘍化プロセス・無限増殖のメカニズムを明らかにすることである。最近、申請者は新規に樹立したマスト細胞株を様々なサイトカイン環境で培養することで自律増殖性・腫瘍原性を誘導できるコンディションを見出し、腫瘍化プロセスのイベントを段階的にモニターできるシステムを構築した。さらに、腫瘍化したマスト細胞において、Kitの活性化変異体がエンドリソソーム・小胞体を起点としたがん化シグナリングを起こすことを明らかにした (Obata et al., 2014, Nature Communications)。そこで、マスト細胞の腫瘍化プロセスにおける 「遺伝子変異・発現」, 「蛋白質の翻訳後修飾」, 「シグナル分子の細胞内分布」 の変化の解析を試みることで、細胞のがん化メカニズムの正確な理解を目指す。
本年度は、正常なマスト細胞株から、複数の腫瘍化マスト細胞株を誘導し、これら細胞株のマイクロアレイ法によるトランスクリプトーム解析, ウェスタンブロッティングによる生化学的解析, 共焦点顕微鏡によるイメージングの基礎検討をおこなった。誘導したマスト細胞腫には、c-Kitの恒常的活性化変異を持つものと持たないものを見出した。また、それぞれのマスト細胞腫におけるc-Kitの糖鎖修飾の違いについても明らかにした。全てのマスト細胞腫に共通した特徴として、Akt, STAT5の活性化の指標であるリン酸化が強く認められた。一方で、Erkの活性化はほとんど見られなかった。今後は、誘導過程の細胞の解析をおこない、どの段階で腫瘍化に重要な変化が生じるのかについて取り組む。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、正常なマスト細胞株から、培養液中のサイトカイン濃度を段階的に減少させることにより、複数の腫瘍化マスト細胞株を誘導し、これら細胞株のトランスクリプトーム解析 (マイクロアレイ法), 生化学的解析 (ウェスタンブロッティング), イメージング (共焦点顕微鏡) の基礎検討をおこなった。誘導したマスト細胞腫には、c-Kitの恒常的活性化変異を持つもの (4種) と持たないもの (2種) を見出した。これら細胞株をマウスに接種したところ、c-Kit変異を持たない細胞株は非常に転移能が強く、悪性度が高かった。それぞれのマスト細胞腫におけるc-Kitの糖鎖修飾は異なり、幾つかのマスト細胞腫では、c-Kitの小胞体-エンドソームなどの細胞内小器官へ蓄積していた。全てのマスト細胞腫に共通した特徴として、Akt, STAT5の活性化の指標であるリン酸化が強く認められ、細胞増殖は完全にそれらの活性化に依存していた。一方、マスト細胞腫ではErkのリン酸化はほとんど見られず、Erk阻害剤U0126は増殖に影響を与えなかった。誘導したマスト細胞腫のc-Kit変異・細胞内局在, 糖鎖修飾, シグナル伝達分子の活性化の特徴を理解できたことで、大部分の基礎検討を完了することができた。そのため、現在までの進捗状況はおおむね順調に進んでいるとした。今後は、腫瘍の誘導過程の細胞の解析をおこない、どの段階で腫瘍化に重要な変化が生じるのかについて取り組む予定である。

今後の研究の推進方策

低濃度のサイトカインで培養できる細胞株と、中程度または高濃度のサイトカインで培養する細胞株を比較することで、腫瘍化プロセスにおけるシグナル分子の活性化のモニターをおこなう。また、その時の遺伝子発現変化を調べる。さらに、各段階における細胞内分子の局在変化についての解析おこなう。

次年度使用額が生じた理由

生化学実験に用いる抗体について、昨年度内に選定できなかった。

次年度使用額の使用計画

実験結果に基づいて選定した抗体を2~3種類を購入する。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Requirement of interleukin 7 signaling for anti-tumor immune response under lymphopenic conditions in a murine lung carcinoma model2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T, Kishimoto H, Abe R.
    • 雑誌名

      Cancer Immunol. Immunother.

      巻: 65 ページ: 341-354

    • DOI

      doi: 10.1007/s00262-016-1808-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] IL-1 Receptor Signaling on Graft Parenchymal Cells Regulates Memory and De Novo Donor-Reactive CD8 T Cell Responses to Cardiac Allografts.2016

    • 著者名/発表者名
      Iida S, Tsuda H, Tanaka T, Kish DD, Abe T, Su CA, Abe R, Tanabe K, Valujskikh A, Baldwin WM 3rd, Fairchild RL.
    • 雑誌名

      J. Immunol.

      巻: 196 ページ: 2827-2837

    • DOI

      doi: 10.4049/jimmunol.1500876

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An Enhancer of the IL-7 Receptor α-Chain Locus Controls IL-7 Receptor Expression and Maintenance of Peripheral T Cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Abe A, Tani-ichi S, Shitara S, Cui G, Yamada H, Miyachi H, Kitano S, Hara T, Abe R, Yoshikai Y, Ikuta K.
    • 雑誌名

      J. Immunol.

      巻: 195 ページ: 3129-3138

    • DOI

      doi: 10.4049/jimmunol.1302447

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Signaling through the Phosphatidylinositol 3-Kinase (PI3K)/Mammalian Target of Rapamycin (mTOR) Axis Is Responsible for Aerobic Glycolysis mediated by Glucose Transporter in Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR)-mutated Lung Adenocarcinoma.2015

    • 著者名/発表者名
      Makinoshima H, Takita M, Saruwatari K, Umemura S, Obata Y, Ishii G, Matsumoto S, Sugiyama E, Ochiai A, Abe R, Goto K, Esumi H, Tsuchihara K.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 290 ページ: 17495-17504

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M115.660498

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enrichment of circulating tumor cells in tumor-bearing mouse blood by a deterministic lateral displacement microfluidic device.2015

    • 著者名/発表者名
      Okano H, Konishi T, Suzuki T, Suzuki T, Ariyasu S, Aoki S, Abe R, Hayase M.
    • 雑誌名

      Biomed. Microdevices

      巻: 17 ページ: 9964

    • DOI

      doi: 10.1007/s10544-015-9964-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design and Synthesis of Amphiphilic and Luminescent Tris-Cyclometalated Iridium(III) Complexes Containing Cationic Peptides as Inducers and Detectors of Cell Death via a Calcium-Dependent Pathway2015

    • 著者名/発表者名
      Hisamatsu Y, Shibuya A, Suzuki N, Suzuki T, Abe R, Aoki S
    • 雑誌名

      Bioconjug. Chem.

      巻: 26 ページ: 857-879

    • DOI

      doi: 10.1021/acs.bioconjchem

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Defects in regulatory T cells due to CD28 deficiency induce a qualitative change of allogeneic immune response in chronic graft-versus-host disease2015

    • 著者名/発表者名
      Akieda Y, Wakamatsu E, Nakamura T, Ishida Y, Ogawa S, Abe R
    • 雑誌名

      J. Immunol.

      巻: 194 ページ: 4162-4174

    • DOI

      doi: 10.4049/jimmunol.1402591

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Oncogenic signals by Kit tyrosine kinase occur on the Golgi apparatus in gastrointestinal stromal tumor cells2016

    • 著者名/発表者名
      Obata, Y., Horikawa, K., Takahashi, T., Akieda, Y., Tsujimoto, M., Esumi, H., Nishida, T & Abe, R.
    • 学会等名
      The 41st Naito Conference
    • 発表場所
      札幌, シャトレーゼガトーキングダムサッポロ
    • 年月日
      2016-07-05 – 2016-07-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Mislocalized activation of oncogenic receptors ~ Oncogenic Kit signalling from intracellular compartments in neoplastic mast cells ~2016

    • 著者名/発表者名
      Obata, Y., Toyoshima, S., Horikawa, K., Nishida, T., Esumi H. & Abe, R.
    • 学会等名
      The International Postgraduate Conference on Pharmaceutical Science 2016
    • 発表場所
      千葉, 東京理科大学
    • 年月日
      2016-02-27 – 2016-02-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Activated T cells control the pathogenic mast cells under allergic conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Toyoshima, S., Wakamatsu, E., Obata, Y., Ogawa, S. & Abe, R.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
    • 発表場所
      札幌, 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] CD28 makes different impacts on thymus-and peripherally-derived regulatory T cell for their maintenance2015

    • 著者名/発表者名
      Wakamatsu, E., Ohmori, H., Ogawa, S. & Abe, R.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
    • 発表場所
      札幌, 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] CD28 co-stimulation is dispensable for the development of peripherally-derived regulatory T cells2015

    • 著者名/発表者名
      Ohmori, H., Wakamatsu, E., Kawano, A., Tabata, Y., Ogawa, S. & Abe, R.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
    • 発表場所
      札幌, 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] Differential roles of CD28 YMNM and PYAP motifs in acute GVHD induction2015

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, S., Watanabe, S., Wakamatsu, E., Ohtsuka, S. & Abe, R.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
    • 発表場所
      札幌, 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] MEK/ERK signaling negatively regulates cell cycle progression of effector T cells following an excessive antigenic stimulation2015

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka, S., Watanabe, S., Ogawa, S. & Abe, R.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
    • 発表場所
      札幌, 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] Oncogenic Kit signals on intracellular compartments are required for neoplastic mast cell proliferation2015

    • 著者名/発表者名
      小幡裕希, 豊島翔太, 堀川啓太, 若松 英, 小川修平, 西田俊朗, 江角浩安, 安部 良
    • 学会等名
      第3回ブリストル血液アカデミー
    • 発表場所
      札幌, 京王プラザホテル札幌
    • 年月日
      2015-09-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural and thermodynamic analysis of co-stimulation receptor CD28 phosphopeptide interactions with Grb2, Gads, and PI3-kinese SH2 domains2015

    • 著者名/発表者名
      Inaba, S., Numoto, N., Morii, H., Ikura, T., Abe, R., Ito, N. & Oda, M.
    • 学会等名
      The 29th Annual Symposium of The Protein Society
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-07-22 – 2015-07-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Separation of cells using two-step dielectrophoresis2015

    • 著者名/発表者名
      Tsujimori, M., Shimizu, T., Kameya, Y., Suzuki, T., Abe, R. & Motosuke, M.
    • 学会等名
      7th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM)
    • 発表場所
      京都, 京都大学
    • 年月日
      2015-06-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of CD28 co-stimulation in the homeostasis of peripherally derived regulatory T cells2015

    • 著者名/発表者名
      Wakamatsu,E., Omori,H., Akieda,Y., Ogawa,S. & Abe, R.
    • 学会等名
      Kyoto T cell Conference 第25回学術集会
    • 発表場所
      京都, 京都大学
    • 年月日
      2015-05-15 – 2015-05-16
  • [学会発表] MEK/ERK signaling pathway has differential effects on effector T cell clonal expansion depended on the strength of antigenic stimulation2015

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka,S., Ogawa,S., Abe,R
    • 学会等名
      Kyoto T cell Conference 第25回学術集会
    • 発表場所
      京都, 京都大学
    • 年月日
      2015-05-15 – 2015-05-16
  • [学会発表] CD28 cosimulation is required for the maintenance but not the development of peripherally derived regulatory T cells2015

    • 著者名/発表者名
      Wakamatsu, E., Akieda, Y., Ohmori, H. & Abe, R.
    • 学会等名
      Keystone symposia, T Cells: Regultion and Effector Function (D3)
    • 発表場所
      Snowbird, utah
    • 年月日
      2015-04-01 – 2015-04-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Differential effects of MEK/ERK signaling pathway on the clonal expansion of effector CD4+ T cells2015

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka,S., Ogawa, S. & Abe, R.
    • 学会等名
      Keystone symposia, T Cells: Regultion and Effector Function (D3)
    • 発表場所
      Snowbird, utah
    • 年月日
      2015-04-01 – 2015-04-03
    • 国際学会
  • [図書] 臨床免疫・アレルギー科, マスト細胞をがん化に導くKitのシグナル伝達は細胞膜ではなく「エンドリソソーム」, 「小胞体」で起こる2015

    • 著者名/発表者名
      小幡裕希、豊島翔太、若松 英、小川修平、江角浩安、安部 良
    • 総ページ数
      6 (p380-385)
    • 出版者
      科学評論社
  • [図書] 理大 科学フォーラム 「マスト細胞のがん化シグナリングは細胞内小器官で起こる」2015

    • 著者名/発表者名
      小幡裕希
    • 総ページ数
      6 (p30-35)
    • 出版者
      理大 科学フォーラム
  • [備考] 東京理科大学 生命医科学研究所 免疫生物学研究部門 安部研究室

    • URL

      http://www.ribs.tus.ac.jp/immunology/

  • [備考] 東京理科大学 生命医科学研究所

    • URL

      http://www.ribs.tus.ac.jp

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公開日: 2017-01-06  

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