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

2016 年度 実施状況報告書

• 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, 講師 (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) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: マスト細胞腫 / c-Kit / PI3K / Akt / STAT5 / がん

研究実績の概要

複数のマスト細胞株におけるシグナル伝達の解析をおこなった。本年度は、完全に自律増殖能を獲得した細胞株におけるチロシンリン酸化シグナルおよびシグナル分子の細胞内局在を明らかにした。Kitチロシンキナーゼに変異を持つ細胞株3種については、Kitによるチロシンリン酸化シグナルに依存した増殖が認められたが、野生型Kitを発現する細胞株はKit非依存的な増殖を示した。このKit非依存的な増殖機構には、変異レセプターによるチロシンリン酸化シグナルを代替するメカニズムが存在することが示唆される。さらに、Kit変異体は細胞内のオルガネラに蓄積し、野生型Kitは細胞膜に分布していることを明らかにした。
また、Kit変異を持つマスト細胞腫においてはKitが異常局在をしており、そこのみで増殖シグナルを発信していることを見出した。この異常局在は、細胞内輸送阻害剤であるブレフェルジンAやM-COPA (メチルコフィリナミド) で減少させることができ、それにより増殖シグナルの抑制が認められた (Hara et al., 2018, Plos One)。M-COAPは、マウスにおける担がんモデルで抗腫瘍効果を持つことが示唆されており、マスト細胞腫の治療法の一つとして期待される。

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

複数のマスト細胞腫瘍株における実験を実施し、この疾患のシグナル伝達についての全体像が明らかになりつつある。また、変異型Kitは細胞膜ではなくオルガネラに集積していたので、その異常局在を標的とした治療法構築もおこなっている (Hara et al., 2017, Plos One)。さらに、Kit変異体が原因の他のがんである消化管間質細胞腫についても同様の解析をおこない、Kitのオルガネラでのシグナル伝達機構を明らかにし、論文発表をおこなった (Obata et al., 2017, Oncogene)。

今後の研究の推進方策

完全に自律増殖能を獲得する前段階の細胞株の解析をおこない、どのようなメカニズムの破綻によって無限増殖能を獲得するのかを解析する。また、野生型Kitを発現するマスト細胞株における増殖シグナルのトリガーとなる因子を明らかにする。Kitが原因の他のがん (消化管間質細胞腫, メラノーマ, 急性骨髄性白血病) についても解析を進める。

次年度使用額が生じた理由

オルガネラを染色するための抗体および化合物を購入し、複数のマスト細胞腫瘍株におけるオルガネラ配置の違いについて調べる予定だったが、論文のリビジョンなどが複数重なり、実施できなかった。

次年度使用額の使用計画

小胞体, ゴルジ体, エンドソームを染色するための抗体および化合物を購入し、全てのマスト細胞株を染色する。

研究成果

• [国際共同研究] Harvard University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Harvard University
• [雑誌論文] Oncogenic signaling by Kit tyrosine kinase occurs selectively on the Golgi apparatus in gastrointestinal stromal tumors (2017)
  • 著者名/発表者名: Obata, Y., Horikawa, K., Takahashi, T., Akieda, Y., Tsujimoto, M., Fletcher, J.A., Esumi, H., Nishida, T. & Abe, R.
  • 雑誌名: Oncogene 巻: - ページ: -
  • DOI: doi: 10.1038/onc.2016.519
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] M-COPA suppresses endolysosomal Kit-Akt oncogenic signalling through inhibiting the secretory pathway in neoplastic mast cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Hara, Y., Obata, Y., Horikawa, K., Tasaki, Y., Suzuki, K., Murata, T., Shiina, I. & Abe, R.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0175514
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The spleen is the site where mast cells are induced in the development of food allergy (2017)
  • 著者名/発表者名: Toyoshima, S., Wakamatsu, E., Ishida, Y., Obata, Y., Kurashima, Y., Kiyono, T. & Abe, R.
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 29 ページ: 31-45
  • DOI: doi: 10.1093/intimm/dxx005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Radiosensitizing Effect of P2X7 Receptor Antagonist on Melanoma in vitro and in vivo. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanamachi, K., Nishino, K., Mori, N., Suzuki, T., Tanuma, S.I., Abe, R. & Tsukimoto, M.
  • 雑誌名: Biol. Pharm. Bull. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1248/bpb.b17-00083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell cycle arrest caused by MEK/ERK signaling is a mechanism for suppressing growth of antigen-hyperstimulated effector T cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka, S., Ogawa, S., Wakamatsu, E., Abe, R.
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 11 ページ: 547-557
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of interleukin-7 signaling for anti-tumor immune response under lymphopenic conditions in a murine lung carcinoma model (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T., Kishimoto, H. & Abe, R.
  • 雑誌名: Cancer Immunol. Immun. 巻: 65 ページ: 341-354
  • DOI: 10.1007/s00262-016-1808-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cationic Amphiphilic Tris-Cyclometalated Iridium(III) Complexes Induce Cancer Cell Death via Interaction with Ca2+-Calmodulin Complex (2016)
  • 著者名/発表者名: Hisamatsu, Y., Suzuki, N., Masum, A.A., Shibuya, A., Abe, R., Sato, A., Tanuma, S.I. & Aoki, S.
  • 雑誌名: Bioconjug. Chem. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.6b00627
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protective Role of ICOS and ICOS ligand in corneal transplantation and in maintenance of immune privilege (2016)
  • 著者名/発表者名: Kunishige, T., Taniguchi, H., Terada, M., Akiba, H., Yagita, H., Abe, R. & Hori J.
  • 雑誌名: Invest. Ophthalmol. Vis. Sci 巻: 57 ページ: 6815-6823
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures and thermodynamic analysis reveal distinct mechanisms of CD28 phosphopeptide binding to the SH2 domains of three adaptor proteins (2016)
  • 著者名/発表者名: Inaba, S., Numoto, N., Ogawa, S., Morii, H., Ikura, T., Abe, R., Ito, N. & Oda M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 292 ページ: 1052-1060
  • DOI: 10.1074/jbc.M116.755173
  • 査読あり
• [雑誌論文] 11B NMR Probes of Copper(II): Finding and Implications of the Cu2+-Promoted Decomposition of ortho-Carborane Derivatives (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka,T., Nishiura, Y., Araki, R., Saido, T., Abe, R. & Aoki, S.
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem. 巻: 12 ページ: 1819-1834
  • 査読あり
• [雑誌論文] 11B NMR/MRI Sensing of Copper(II) Ions In Vitro by the Decomposition of a Hybrid Compound of a nido-o-Carborane and a Metal Chelator.” (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, T., Araki, R., Saido, T., Abe, R. & Aoki, S.
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem.3330-3337 巻: 20 ページ: 3330-3337
  • 査読あり
• [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, D.D., Abe, T., Su, C.A., Abe, R., Tanabe, K., Valujskikh, A., Baldwin, W.M. 3rd, Fairchild, R.L.
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 196 ページ: 2827-2837
  • DOI: 10.4049/jimmunol
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] The responsiveness to TCR stimulation of Treg subsets influences the dependency of their proliferation on CD28 (2017)
  • 著者名/発表者名: Wakamatsu, E., Omori, H., Ogawa, S. & Abe R.
  • 学会等名: 7th International Workshop of Kyoto T Cell Conference
  • 発表場所: 京都大学, 京都
  • 年月日: 2017-03-13 – 2017-03-17
• [学会発表] The effect of TCR and CD28 stimulation on tyrosine phosphorylation of CD28 (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, S., Watanabe, S., Wakamatsu, E., Ohtsuka, S. & Abe, R.
  • 学会等名: The 45th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター, 沖縄
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [学会発表] 消化管間質細胞腫, マスト細胞腫の無限増殖にはオルガネラでのPI3K-Aktシグナルが必要である ~変異型Kitチロシンキナーゼのゴルジ体, エンド/リソソームへの異常局在とがんシグナリング~ (2016)
  • 著者名/発表者名: 小幡裕希, 堀川啓太, 高橋 剛, 穐枝佑紀, 辻本正彦, 原 泰志, 江角浩安, 西田俊朗, 安部 良
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 横浜
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] 消化管間質細胞腫におけるKitチロシンキナーゼのがんシグナリングは細胞膜ではなくゴルジ体で起こる (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀川啓太, 小幡裕希, 高橋剛, 江角浩安, 西田俊朗, 安部 良
  • 学会等名: 第39回 日本分子生物学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 横浜
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] カルボラン分解反応を利用した銅(II)イオン検出のための11B NMR/MRIプローブの設計と合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中智博, 西浦由紀子, 荒木力太, 西道隆臣, 安部 良, 青木 伸
  • 学会等名: 第42回 反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 清水文化会館マリナート, 静岡
  • 年月日: 2016-11-07 – 2016-11-08
• [学会発表] Oncogenic signals by Kit tyrosine kinase occur on the Golgi apparatus in gastrointestinal stromal tumor cells ~ Spatiotemporal analyses of imatinib-resistant and -sensitive Kit signaling ~ (2016)
  • 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: ホテルシャトーガトレーゼサッポロ, 札幌
  • 年月日: 2016-07-05 – 2016-07-08
• [学会発表] 消化管間質細胞腫におけるKitチロシンキナーゼの異常局在: ゴルジ体に限局したがんシグナリング (2016)
  • 著者名/発表者名: 小幡裕希, 堀川啓太, 高橋 剛, 穐枝佑紀, 辻本正彦, 江角浩安, 西田俊朗, 安部 良
  • 学会等名: 第68回 日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: テルサ京都, 京都
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [学会発表] 消化管間質細胞腫における Kit チロシンキナーゼの異常局在とがんシグナリングの関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小幡裕希, 堀川啓太, 穐枝佑紀, 椎名 勇, 江角浩安, 西田俊朗, 安部 良
  • 学会等名: 第2回 日本細胞生物学会 若手の会
  • 発表場所: テルサ京都, 京都
  • 年月日: 2016-06-14 – 2016-06-14
• [学会発表] 細胞増殖へのCD28シグナルの効果は制御性T細胞サブセット間で異なる (2016)
  • 著者名/発表者名: 若松英, 大森宏樹, 田畑由紀, 小川修平, 安部 良
  • 学会等名: 第26回 Kyoto T Cell Conference
  • 発表場所: 比叡山延暦寺会館, 大津
  • 年月日: 2016-05-20 – 2016-05-21
• [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
  • URL: http://tus-ribsjm.clsv.jp/immunology/