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

2016 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, 部長 (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NFκB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）を行った。紫外線の長期反復投与により、Ppp6c欠損では、変異上皮癌の発生促進傾向が認められた。また、紫外線照射後数日における影響を、照射後数日間で解剖して調べた。Ppp6c欠損皮膚においては、正常皮膚に比べて、DNAの修復異常による細胞死が著しく亢進していることとが分かった。
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

Ppp6c欠損皮膚における、NFκBシグナルの増強のメカニズム解明のため、PP6の基質を解明する。
Ppp6c欠損における、紫外線発がんの亢における、DNA修復異常のメカニズムを明らかにする。
腫瘍発生における、Ppp6cの欠損、がん遺伝子の相乗効果について、その詳細を検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Associations of obesity and physical activity with serum and intratumoral sex steroid hormone levels among postmenopausal women with breast cancer: analysis of paired serum and tumor tissue samples. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Kakugawa, Hiroshi Tada, Masaaki Kawai, Takashi Suzuki, Yoshikazu Nishino, Seiki Kanemura, Takanori Ishida, Noriaki Ohuchi, Yuko Minami
  • 雑誌名: Breast Cancer Res Treat 巻: 162（1） ページ: 115-125
  • DOI: 10.1007/s10549-016-4094-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Minimal impact of postmastectomy radiation therapy on locoregional recurrence for breast cancer patients with 1 to 3 positive lymph nodes in the modern treatment era (2017)
  • 著者名/発表者名: Minoru Miyashita, Hiroshi Tada, Akihiko Suzuki, Gou Watanabe, Hisashi Hirakawa, Masakazu Amari, Yoichiro Kakugawa, Masaaki Kawai, Akihiko Furuta, Kaoru Sato, Ryuichi Yoshida, Akiko Ebata, Hironobu Sasano, Keiichi Jingu, Noriaki Ohuchi, Takanori Ishida
  • 雑誌名: Surgical Oncology 巻: 26(2) ページ: 163-170
  • DOI: 10.1016/j.suronc.2017.03.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 新規皮膚がん抑制遺伝子Ppp6c変異は、変異型K-RASによる腫瘍発生を強く促進する (2016)
  • 著者名/発表者名: 黒沢是之、田沼延公、角川陽一郎、山下洋二、三浦康、山田秀和、佐藤郁郎、野村美有樹、渡利雄、島礼
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 神奈川県・横浜市
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] パーソナリティーと乳がん罹患・死亡リスクとの関連 (2016)
  • 著者名/発表者名: 角川 陽一郎、西野 善一、吉田 薫、辻 一郎、南 優子
  • 学会等名: 第24回 日本乳癌学会学術総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-06-17
• [学会発表] 自己記入式質問紙調査による遺伝性乳がん卵巣がん症候群の拾い上げの現状と課題 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河合 賢朗、角川 陽一郎、五安城 芙由子、安田 有理、佐藤 馨、 古田 昭彦
  • 学会等名: 第24回 日本乳癌学会学術総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-06-17