細胞順応による初期転移巣成立機構解析の基盤構築

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K14381
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 下野 洋平 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (90594630)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 乳がん / 肝転移 / 異種移植マウス / マイクロRNA / エクソソーム

研究実績の概要

全身に播種されるがん細胞が臓器選択的に定着する機構には、「播種先の臓器固有の微小環境へのがん細胞の適応（細胞順応）」の成否が関連すると考えられる。本研究は、初期の微小な肝転移が観察可能なヒト乳がん手術検体異種移植マウスを用いて、初期肝転移がん細胞の肝臓への「細胞順応」を、マイクロＲＮＡ発現を指標に解析することを目的としている。研究目的を踏まえ、本年度は下記の二点の解析を進めた。
（１）転移がん細胞の細胞順応に関わる分子機構の解析:マイクロRNAの発現プロファイルの比較検討を通じて、１．初期肝転移に伴い発現が変化する一連のマイクロRNAと、２．正常肝細胞と初期肝転移がん細胞に共通して発現がみられるマイクロRNAを同定した。本年度は、その中でも特にmiR-106b-25 クラスターマイクロRNAに着目して、転移に伴う周囲環境の変化による発現制御機構の解析を進めた。解析を通じて、miR-106b-25クラスターマイクロRNAの発現は、そのホスト遺伝子であるMCM7の転写の変化ではなく、マイクロRNA前駆体からの成熟過程の変化により制御されることが明らかになった。
（２）正常肝初代培養細胞とヒト乳がん細胞を用いたがん細胞順応機構解析モデルの樹立と解析:「細胞順応」を解析するモデルとして、マウス肝臓より分離した初代培養細胞と、ヒト乳がん手術検体異種移植マウスの腫瘍より分離したがん細胞の共培養系を樹立した。エクソソームは、マイクロRNAを含む分子を細胞間で伝達する因子として注目されている。解析を通じて、肝臓の初代培養細胞の上清より分離したエクソソームは、三次元培養されたヒト乳がん細胞の形態変化を誘導することが明らかになった。したがって、初期転移がん細胞の「細胞順応」に関わる分子機構の一つとして、エクソソームによるマイクロRNAの伝達が関わる可能性が示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: スタンフォード大学
• [国際共同研究] リエージュ大学(ベルギー)
  • 国名: ベルギー
  • 外国機関名: リエージュ大学
• [国際共同研究] モンペリエがん研究所(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: モンペリエがん研究所
• [雑誌論文] Glucose metabolism targeting therapy and withaferin A are effective for EGFR-TKI induced drug tolerant persisters. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kunimasa K, Nagano T, Shimono Y, Dokuni R, Kiriu T, Tokunaga S, Tamura D, Yamamoto M, Tachihara M, Kobayashi K, Satouchi M, Nishimura Y.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 印刷中 ページ: -
  • DOI: 10.1111/cas.13266
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Addiction to the IGF2-ID1-IGF2 circuit for maintenance of the breast cancer stem-like cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Tominaga K, Shimamura T, Kimura N, Murayama T, Matsubara D, Kanauchi H, Niida A, Shimizu S, Nishioka K, Tsuji EI, Yano M, Sugano S, Shimono Y, Ishii H, Saya H, Mori M, Akashi K, Tada KI, Ogawa T, Tojo A, Miyano S, Gotoh N
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 36 ページ: 1276-1286
  • DOI: 10.1038/onc.2016.293
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Targeting the Hippo signalling pathway for cancer treatment (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakatani K, Maehama T, Nishio M, Goto H, Kato W, Omori H, Miyachi Y, Togashi H, Shimono Y, Suzuki A
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 161 ページ: 237-244
  • DOI: 10.1093/jb/mvw074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hippo vs. Crab: tissue-specific functions of the mammalian Hippo pathway (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishio M, Maehama T, Goto H, Nakatani K, Kato W, Omori H, Miyachi Y, Togashi H, Shimono Y, Suzuki A
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 22 ページ: 6-31
  • DOI: 10.1111/gtc.12461
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of CD44 expression and focal adhesion by Golgi phosphatidylinositol 4-phosphate in breast cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: Ijuin T, Takeuchi Y, Shimono Y, Fukumoto M, Tokuda E, Takenawa T
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 107 ページ: 981-990
  • DOI: 10.1111/cas.12968
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Xenotransplantation Site on MicroRNA Expression of Human Colon Cancer Stem Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Mukohyama J, Shimono Y, Yamashita K, Sumi Y, Mukohara T, Minami H, Kakeji Y
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 36 ページ: 3679-3686
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of the risk of lymphomagenesis in xenografts by the PCR-based detection of EBV BamHI W region in patient cancer specimens (2016)
  • 著者名/発表者名: Mukohyama J, Iwakiri D, Zen Y, Mukohara T, Minami H, Kakeji Y, Shimono Y
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 7 ページ: 50150-50160
  • DOI: 10.18632/oncotarget.10322
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Organoid Culture of Human Cancer Stem Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimono Y, Mukohyama J, Isobe T, Johnston DM, Dalerba P, Suzuki A
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: - ページ: 1-9
  • DOI: 10.1007/7651_2016_13
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] MicroRNA Regulation of Cancer Stem Cells in Human Solid Tumors (2017)
  • 著者名/発表者名: Yohei Shimono
  • 学会等名: 神戸大学・ワシントン大学・オスロ大学国際合同シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2017-03-13 – 2017-03-14
  • 招待講演
• [学会発表] Role of Hippo pathway in vivo (2017)
  • 著者名/発表者名: Miki Suzuki, Tomohiko Maehama, Hideru Togashi, Yohei Shimono, Akira Suzuki
  • 学会等名: 神戸大学・ワシントン大学・オスロ大学国際合同シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2017-03-13 – 2017-03-14
  • 招待講演
• [学会発表] 早期転移乳がん幹細胞を特徴づける幹細胞性維持機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 下野 洋平、西村 建徳、向山 順子、鈴木 聡、後藤 典子
  • 学会等名: 金沢大学がん進展制御研究所 共同利用・共同研究拠点シンポジウム
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2017-02-14 – 2017-02-14
• [学会発表] 低酸素環境におけるMCM7とそのイントロン領域に存在するマイクロRNA-25の発現解離 (2016)
  • 著者名/発表者名: 近藤 弘基、下野 洋平、向山 順子、鈴木 聡
  • 学会等名: 第20回バイオ治療法研究会学術集会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-12-10 – 2016-12-10
• [学会発表] Identification of the proteins specific for human breast cancer stem cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Yohei Shimono
  • 学会等名: ベルギー大学訪問団シンポジウム
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-10-14 – 2016-10-14
  • 招待講演
• [学会発表] Role of Hippo pathway in vivo (2016)
  • 著者名/発表者名: Miki Nishio、Hiroki Goto、Kohei Otsubo、Hideru Togashi、Yohei Shimono、Tomohiko Maehama、Akira Suzuki
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] Evaluation of the risk of lymphomagenesis in xenografts by the detection of EBV BamHI W region in patient specimens (2016)
  • 著者名/発表者名: Junko Mukohyama, Toru Mukohara, Hironobu Minami, Yoshihiro Kakeji, Yohei Shimono
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] Selectively upregulated miR-221 regulates the clonogenicity of human colon cancer stem cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Shibuya, Junko Mukohyama, Taichi Isobe, Hiroki Kondo, Toru Mukohara, Yoshihiro Kakeji, Hironobu Minami, Akira Suzuki, Yohei Shimono
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] The Hippo signaling Pathway: Function, Disorders, and Therapeutic Targeting (2016)
  • 著者名/発表者名: Miki Nishio, Hiroki Goto, Yosuke Miyachi, Hideru Togashi, Yohei Shimono, Akira Suzuki
  • 学会等名: 第８９回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] 遺伝子改変動物を利用した、形態形成におけるHippo経路の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中雅人、後藤裕樹、西尾美希、中谷圭佑、前濱朝彦、富樫 英、下野洋平、鈴木 聡
  • 学会等名: 第48回日本臨床分子形態学会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2016-09-23 – 2016-09-24
• [学会発表] Upregulation of Oncogenic miR-221 in Human Colon Cancer Stem Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Junko Mukohyama、Yohei Shimono、Toru Mukohaya、Yoshihiro Kakeji、Hironobu Minami
  • 学会等名: 第14 回日本臨床腫瘍学会学術集会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-07-28 – 2016-07-30
• [学会発表] 臓器への潜在転移に関わるヒト乳がん幹細胞の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 下野 洋平、向山 順子、西村 建徳、磯部 大地、向原 徹、鈴木 聡、後藤 典子、南 博信
  • 学会等名: 第２６日本サイトメトリー学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-07-23 – 2016-07-24
• [学会発表] Molecular characterization of quiescence and stemness of metastatic breast cancer stem cells: implication for their therapeutic resistance. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yohei Shimono, Junko Mukohyama, Tatsunori Nishimura, Noriko Gotoh, Hironobu Minami, Akira Suzuki
  • 学会等名: 第41回内藤コンファレンス
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-07-05 – 2016-07-08
• [学会発表] Molecular characterization of dormant metastatic human breast cancer stem cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yohei Shimono, Tatsunori Nishimura, Junko Mukohyama, Taichi Isobe, Toru Mukohara, Noriko Gotoh, Hironobu Minami
  • 学会等名: 第１４回 幹細胞シンポジウム
  • 発表場所: 兵庫
  • 年月日: 2016-05-20 – 2016-05-21
• [備考] 神戸大学大学院医学研究科 分子細胞生物学分野
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/mcb/staff/shimono.html
• [備考] がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動・研究紹介
  • URL: http://ganshien.umin.jp/research/spotlight/shimono/index.html