皮膚2段階発がん実験で見出された、PP6欠損によるがん体質化の意義

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K10081
• 研究機関: 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター（研究所）
• 研究代表者: 角川 陽一郎 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん薬物療法研究部, 特任研究員 (60221173)
• 研究分担者: 島 礼 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん薬物療法研究部, 部長 (10196462) ; 佐藤 郁郎 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), ティッシュバンクセンター, センター長 (50225918)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 実験外科学

研究実績の概要

がんの全exonシークエンスにより、外国のグループより、malignant melanomaで、Ppp6cの触媒サブユニット(Ppp6c)の、機能消失型変異がドライバー変異の一つとして働く可能性が報告された。一方、我々は、Ppp6cが、がん抑制遺伝子として働くか否かを証明するため、Ppp6cのconditional KOマウスを作製し、DMBAによる皮膚発がん実験を行ったところ、PP6欠損では強い腫瘍促進状態におかれていることを見いだした。そこで、この減少のメカニズム解明を試みた。これまで、皮膚DMBA/TPA 2段階発癌実験において知られていたことは、TNFα欠損するマウスにおいては腫瘍化が起こらないということであった。その理由としてNF-κBの経路による炎症が鍵となっていることが考えられた。そこで、病理学的に検討した。Ppp6c欠損皮膚にDMBA処理をすると著しい慢性炎症が発生することが明らかとなった。次ぎにPP6欠損ケラチノサイトと正常ケラチノサイトを単離し、TNFαおよびIL1-β処理の影響を調べた。両方の処理ともに、Ppp6c欠損ケラチノサイトにおいて、IkBαのリン酸化/分解が増強され、その下流のp65/relAのリン酸化も増強された。さらに、遺伝子発現の検討を行った。DMBAを処理したPpp6c欠損皮膚においては、前炎症性サイトカイン（IL-1β、IL-6）や炎症関連遺伝子（GM-CSF、GROα、MMP-3）の発現上昇が増強されていた。これらの所見により、DMBAによって生じたTNFαおよびIL1-βにより、特にPpp6c欠損ケラチノサイトにおいて強くNF-κBが活性化され、炎症や細胞の生存の経路が亢進すること考えられた。

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

conditional に、皮膚でPpp6cを欠損できるマウスを用いて、タモキシフェン投与で皮膚のPpp6cを欠損させた後、紫外線照射（312nm,0.3J/cm2,隔日,50週）を行い、紫外線発がんの有無を調べている。Ppp6c欠損では、変異上皮癌の発生促進傾向が認められた。
我々は、2重変異マウスで、PP6欠損がK-ras変異による腫瘍発生を促進することを示唆するプレリミナリーな結果を得た。プレリミナリーな段階ではあるが、K-ras変異のみでは腫瘍発生がない時期で、2重変異を持つマウスでは、口唇、指、肛門等で顕著な腫瘍発生が認められた。

今後の研究の推進方策

我々は、DMBAにより惹起された炎症反応が、PP6欠損組織では著しく増強すること。また、その原因として、NFkBシグナルの増強が考えられることを明らかとしたが、基質などその詳細を解明する。
Ppp6c欠損における、紫外線発がんの亢進とDMBAによる発がんの亢進の、それぞれのメカニズムの違いを明らかにする。
Ppp6cの欠損が、がん遺伝子による腫瘍発生に対して、さらにドライバーとして働く可能性を検討する。

次年度使用額が生じた理由

一部消耗品の価格が想定より低かったため

次年度使用額の使用計画

次年度の消耗品費に加えて用いることで、実験のスピードアップをねらう。

研究成果

• [雑誌論文] Abrogation of protein phosphatase 6 promotes skin carcinogenesis induced by DMBA. (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuhisa Hayashi, Yuki Momoi, Nobuhiro Tanuma, Ayako Kishimoto, (8), Kayoko Fukamachi, Yoichiro Kakugawa, Yoji Yamashita, Shigemi Ito, Ikuro Sato, Akira Suzuki, Miki Nishio, Masami Suganuma, Toshio Watanabe and Hiroshi Shima
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 34(35) ページ: 4647-55
  • DOI: 10.1038/onc.2014.398.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of protein phosphatase 6 in mouse keratinocytes increases susceptibility to ultraviolet-B-induced carcinogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kato, Koreyuki Kurosawa, Yui Inoue, Nobuhiro Tanuma, Yuki Momoi, Katsuhisa Hayashi, Honami Ogoh, Miyuki Nomura, Masato Sakayori, Yoichiro Kakugawa, Yoji Yamashita, Koh Miura, Makoto Maemondo, Ryuichi Katakura, Shigemi Ito, Masami Sato, Ikuro Sato, Natsuko Chiba, Toshio Watanabe, and Hiroshi Shima
  • 雑誌名: Cancer Letters 巻: 365(2) ページ: 223-228
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2015.05.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smoking and survival after breast cancer diagnosis in Japanese women: A prospective cohort study. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Kakugawa, Masaaki Kawai, Yoshikazu Nishino, Kayoko Fukamachi,Takanori Ishida,Noriaki Ohuchi and Yuko Minami
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 106 ページ: 1066–1074
  • DOI: 10.1111/cas.12716
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Personality and breast cancer risk and survival: the Miyagi Cohort Study (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuko Minami, Toru Hosokawa, Naoki Nakaya, Yumi Sugawara, Yoshikazu Nishino, Yoichiro Kakugawa, Akira Fukao, Ichiro Tsuji
  • 雑誌名: Breast cancer research and treatment 巻: 150 ページ: 675–684
  • DOI: 10.1007/s10549-015-3364-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] The use of natural products in colorectal cancer drug discovery. (2015)
  • 著者名/発表者名: Koh Miura, Masayuki Satoh, Makoto Kinouchi, Kuniharu Yamamoto, Yasuhiro Hasegawa, Yoichiro Kakugawa, Masaaki Kawai, Kiyoshi Uchimi, Hiroki Aizawa, Shinobu Ohnuma, Taiki Kajiwara, Hiroto Sakurai , Tsuneaki Fujiya
  • 雑誌名: Expert opinion on drug discovery 巻: 10(4) ページ: 411-426
  • DOI: 10.1517/17460441.2015.1018174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunolocalization of thymidylate synthase as a favorable prognostic marker in estrogen receptor-positive breast carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Takagi, Yasuhiro Miki, Yasuhiro Nakamura, Hisashi Hirakawa, Yoichiro Kakugawa, Goro Amano, Mika Watanabe, Takanori Ishida, Hironobu Sasano and Takashi Suzuki
  • 雑誌名: Histology and histopathology 巻: 30 ページ: 1223-1232
  • DOI: 10.14670/HH-11-619
  • 査読あり
• [学会発表] 皮膚Ppp6c欠損マウスは、UVB誘導皮膚扁平上皮発がんに高感受性となる (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤浩之、田沼延公、三浦康、角川陽一郎、椎葉健一、山下洋二、林克剛、野村美有樹、佐藤郁郎、伊藤しげみ、渡邊利雄、島礼
  • 学会等名: 第74回 日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] 大腸癌における天然物を用いた抗がん剤開発の現況 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三浦康、島礼、佐藤賢一、山口壹範、田沼延公、角川陽一郎、佐藤正幸、木内誠、山本久仁治、長谷川康弘、河合賢朗、大沼忍、藤谷恒明
  • 学会等名: 第74回 日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] Alcohol intake and breast cancer risk according to joint estrogen and progesterone receptor status:a case-control study. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoko Takizawa, Masaaki Kawai, Yoshikazu Nishino, Yoichiro Kakugawa, Yuko Minami
  • 学会等名: 第74回 日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] 乳癌組織中ホルモン濃度と肥満度、運動習慣、飲酒との関連。 (2015)
  • 著者名/発表者名: 角川陽一郎、河合賢朗、西野善一、南優子
  • 学会等名: 第２３回 日本乳癌学会総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム（千代田区・東京都）
  • 年月日: 2015-07-02 – 2015-07-04