グリオーマ発生初期の浸潤部位におけるガングリオシドの機能と作用機構の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K19073
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 大川 祐樹 中部大学, 生命健康科学部, 研究員 (40723896)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ガングリオシド / グリオーマ / マウスモデル

研究実績の概要

昨年度から引き続き、グリオーマ細胞においてガングリオシドGD3の発現に依存して発現誘導される遺伝子として同定した Apitd1、Tslp、Mmp12 の機能解析を行った。これら三つの遺伝子産物について、免疫組織化学染色法にて、野生型マウス由来グリオーマ組織における高発現、およびGD3合成酵素遺伝子欠損マウス由来グリオーマ組織における相対的な低発現を観察した。特にApitd1については、初代培養アストロサイトに強制発現させることにより、細胞接着能および細胞浸潤能を低下せさることを明らかにした。一方、グリオーマ組織を用いたマイクロアレイ解析では、野生型マウス由来グリオーマ組織に比べ、GD3合成酵素遺伝子欠損マウス由来グリオーマ組織において、Mmp12 以外にも多くのMmpファミリー遺伝子群の発現低下が観察された。その中でもMmp9は GD3合成酵素遺伝子欠損マウス由来初代培養グリオーマ細胞にGD3合成酵素を強制発現した細胞において有為な発現上昇が観察され、その発現がGD3合成酵素の発現に依存的であった。ここでさらにMmp9の発現誘導メカニズムの詳細を解明するため、転写因子に注目した。文献とマイクロアレイ、qRT-PCRの結果より発現調節に関与すると考えられる分子を絞り込んだところ、候補分子として転写因子Ap2αを同定した。その後、初代培養アストロサイトを用いたChIP-PCR解析にてAp2αのMmp9プロモーター領域への結合、またその結合がMmp9遺伝子の発現誘導をしうることをルシフェラーゼアッセイによって観察した。以上の結果より、グリオーマにおけるガングリオシドGD3の発現は、Ap2αを介したMmp9の強発現を誘導し、腫瘍悪性度を増強していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of B4GALNT1, an essential glycosyltransferase for the synthesis of complex gangliosides, suppresses BACE1 degradation and modulates APP processing. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T, Yamauchi Y, Furukawa K, Ohmi Y, Ohkawa Y, Zhang Q, Okajima T and Furukawa K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 ページ: 34505
  • DOI: 10.1038/srep34505
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Increased a-series gangliosides positively regulate leptin/Ob receptor-mediated signals in hypothalamus of GD3 synthase-deficient mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ji S, Tokizane K, Ohkawa Y, Ohmi Y, Banno R, Okajima T, Kiyama H, Furukawa K and Furukawa K.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 479(3) ページ: 453-460
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.09.077
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neogenin, Defined as a GD3-associated Molecule by Enzyme-mediated Activation of Radical Sources, Confers Malignant Properties via Intracytoplasmic Domain in Melanoma Cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kaneko K, Ohkawa Y, Hashimoto N, Ohmi Y, Kotani N, Honke K, Okajima T, Furukawa K and Furukawa K.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 291(32) ページ: 16630-16643
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.708834
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Expression analysis of 0-series gangliosides in human cancer cell lines with monoclonal antibodies generated using knockout mice of ganglioside synthase genes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Bhuiyan RH, Kondo Y, Yamaguchi T, Tokuda N, Ohkawa Y, Hashimoto N, Ohmi Y, Yamauchi Y, Furukawa K, Okajima T and Furukawa K.
  • 雑誌名: Glycobiology 巻: 26(9) ページ: 984-998
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A therapeutic trial of human melanomas with combined small interfering RNAs targeting adaptor molecules p130Cas and paxil lin activated under expression of ganglioside GD3. (2016)
  • 著者名/発表者名: Makino Y, Hamamura K, Takei Y, Bhuiyan RH, Ohkawa Y, Ohmi Y, Nakashita H, Furukawa K and Furukawa K.
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysics Acta 巻: 1860(8) ページ: 1753-1763
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2016.04.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sialylation convers arthritogenic IgG into inhibitors of collagen-induced arthritis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohmi Y, Ise W, Hanazono A, Takakura D, Fukuyama H, Baba Y, Nagasaki M, Shoda H, Takahashi N, Ohkawa Y, Ji S, Sugiyama F, Fujio K, Kumanogoh A, Yamamoto K, Kawasaki N, Kurosaki T, Takahashi Y and Furukawa K.
  • 雑誌名: Nature communications 巻: 7 ページ: 11205
  • DOI: 10.1038/ncomms11205
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Identification of GD3-regulated genes in GD3-expressing gliomas. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohkawa Y, Noda S, Momota H, Kato A, Chou B, Furukawa K, Ohmi Y, Natsume A, Wakabayashi T and Furukawa K.
  • 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 パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] グリオーマにおいてガングリオシドGD3はPDGFRαの発現を誘導する (2016)
  • 著者名/発表者名: 大川祐樹、百田洋之、加藤彰、橋本登、古川圭子、大海雄介、夏目敦至、若林俊彦、古川鋼一
  • 学会等名: 第35回 日本糖質学会年会
  • 発表場所: 高知県高知市 文化プラザ かるぽーと
  • 年月日: 2016-09-01 – 2016-09-03