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2017 年度 実施状況報告書

エストロゲン応答遺伝子による女性がん増悪メカニズムの解明と分子標的治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K09809
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

佐藤 航  埼玉医科大学, 医学部, 助手 (10772783)

研究分担者 池田 和博  埼玉医科大学, 医学部, 講師 (30343461)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードステロイドホルモン / 遺伝子発現 / がん / 腫瘍免疫
研究実績の概要

申請者らは性ホルモン依存性がんにおける病態解明を目指し、エストロゲン応答遺伝子の同定ならびにその機能解析を行ってきており、独自にエストロゲン応答遺伝子としてEfpを同定した。Efpは乳がん細胞において、細胞周期のブレーキ役である14-3-3σの破壊を担うユビキチンリガーゼであることを解明し、新しい増殖メカニズムとなることを示したが、その他のがん種においては十分に解析されていない。さらに、申請者らはエストロゲン応答遺伝子としてEBAG9を同定し、乳がん、卵巣がんをはじめ、前立腺がん、膀胱がん、腎細胞がんなどにおいて過剰発現していることを明らかにしている。EBAG9の作用機序については腫瘍免疫における機能が想定されていたが、詳細なメカニズムに関しては不明であった。本研究では、Efpの機能解析として、複数の性ホルモン依存性ならびに非依存性の女性がん細胞株を用いて、細胞増殖に及ぼす影響をsiRNAによるノックダウン系と発現ベクターの導入による過剰発現系を構築して解析を行った。さらに、EBAG9に関する機能解析として、前立腺がん発症モデルであるTRAMPマウスとEbag9ノックアウトマウスとの交配により、Ebag9はがんの発症を抑制することを明らかにした。また、EBAG9の新規結合因子として9回膜貫通型タンパク質であるTM9SF1を同定し、細胞移動能と上皮間葉移行に関与することを示した。さらに、EBAG9は細胞外小胞として分泌されることを明らかにし、がん細胞自身の移動能を促進する一方で、T細胞の細胞傷害性の抑制と免疫関連遺伝子発現を調節することが示された。これらのことより、EBAG9は細胞外小胞を介してがん細胞から免疫細胞に伝達され、細胞傷害性を抑制することにより、がん細胞の免疫系からの回避に関与するメカニズムが明らかになり、新しい診断・治療法への応用が期待された。

現在までの達成度 (区分)
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

Efpの機能解析として、複数の培養がん細胞を用いた解析により、細胞増殖、細胞移動能などにおける機能を解析した。また、免疫不全マウスへの移植モデルを用いて、腫瘍形成に対する影響を解析した。また、EBAG9に関する機能解析として、結合因子を新たに同定し、細胞移動能と上皮間葉移行に関与することを明らかにした。さらに、EBAG9は細胞外小胞を介してがん細胞から免疫細胞に伝達され、細胞傷害性を抑制することにより、がん細胞の免疫系からの回避に関与するメカニズムを明らかにし、国際誌に論文として発表を行った。これらにより、おおむね順調に研究が進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

前年度の解析を引き続き進める。特に、ERαを発現し、エストロゲン感受性である乳がんMCF-7細胞または子宮がんIshikawa細胞と、ERαを発現しない乳がんMDA-MB-231細胞または子宮がんHEC-1A細胞を内分泌療法抵抗性の女性がん細胞モデルとして利用し、解析を行う。エストロゲン応答遺伝子としては申請者らが独自に同定・単離し、がんにおける作用を報告してきたEfp、EBAG9の機能解析をさらに発展させる。Efpに関しては、14-3-3σmRNAと蛋白質の発現量を解析し、Efpによる分解制御が、細胞のホルモン感受性と関連するか否か、検討する。EBAG9に関しては、細胞外小胞として分泌され、CD8陽性T細胞の細胞傷害性を抑制することが判明したことから、腫瘍免疫、微小環境ならびに腫瘍増殖に焦点を当てた解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
内分泌療法抵抗性のがん細胞株の作製に関する条件を見直すことにより、効率よく細胞株を作出し、維持することが可能になった。また、遺伝子発現解析に用いる定量的PCRキット、遺伝子ノックダウンに用いるsiRNAやトランスフェクション試薬などの条件検討により、比較的低濃度のsiRNAで効率の良い遺伝子発現ノックダウンを可能とする条件の至適化を達成したことにより当初予定よりも消耗品が減少した。
(使用計画)
トランスクリプトームの解析によって明らかにされる候補遺伝子について、ホルモン、細胞増殖因子、サイトカイン、低酸素応答シグナルなども対象として加え、より広い解析を行う。それに伴い、過剰発現系やノックダウン系、さらには実験動物モデル系を用いた解析を拡充する。これらの解析により、Efp、EBAG9をはじめとするエストロゲン応答遺伝子の新しい作用メカニズムに関して追加解析することが可能となり、次年度に使用する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Extracellular vesicle-mediated EBAG9 transfer from cancer cells to tumor microenvironment promotes immune escape and tumor progression2018

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Toshiaki、Ikeda Kazuhiro、Sato Wataru、Horie-Inoue Kuniko、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      Oncogenesis

      巻: 7 ページ: 7

    • DOI

      10.1038/s41389-017-0022-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteasome 26S subunit PSMD1 regulates breast cancer cell growth through p53 protein degradation2018

    • 著者名/発表者名
      Okumura T,Ikeda K,Sato W,Horie-Inoue K,Takeda S,Inoue S
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: 163(1) ページ: 19-29

    • DOI

      10.1093/jb/mvx053

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Proteasome subunit PSMD1 participates in p53 degradation and regulates proliferation of breast cancer cells2017

    • 著者名/発表者名
      Okumura T, Ikeda K, Sato W, Okamoto K, Horie-Inoue K, Takeda S, Inoue S
    • 学会等名
      AACR Annual Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of hormone-dependent lncRNAs that mediate estrogen signaling pathway in breast cancer2017

    • 著者名/発表者名
      Ikeda K, Mitobe Y, Horie K, Inoue S
    • 学会等名
      The 43rd Naito Conference, Noncoding RNA : Biology, Chemistry, & Diseases
    • 国際学会
  • [学会発表] RNAシーケンスによって明らかにされた卵巣がん臨床検体のサブタイプ特異的遺伝子プロファイル2017

    • 著者名/発表者名
      長澤さや、池田和博、堀江公仁子、長谷川幸清、竹田省、井上聡
    • 学会等名
      第18回ホルモンと癌研究会
  • [学会発表] 呼吸鎖超複合体形成はがん増殖能・低酸素抵抗性を促進させる2017

    • 著者名/発表者名
      池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第5回がんと代謝研究会
  • [学会発表] Exosome-mediated cancer immune escape exerted by EBAG9 protein エキソソームを介するEBAG9によるがんの免疫逃避2017

    • 著者名/発表者名
      Ikeda K, Miyazaki T, Horie-Inoue K, Inoue S
    • 学会等名
      第76回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] 乳がんの増殖と生存に関わるエストロゲン応答性長鎖非コードRNAの役割2017

    • 著者名/発表者名
      水戸部悠一、堀江公仁子、池田和博、高木清司、鈴木貴、井上聡
    • 学会等名
      第25回ステロイドホルモン学会学術集会
  • [学会発表] RNA生理学の学際的アプローチ‐非コードRNAの全貌を明らかにする新たな試み:Long noncoding RNAs that associate with estrogen receptor signaling and contribute to the pathophysiology of endocrine therapy-resistant breast cance(エストロゲン受容体シグナルに関連し治療抵抗性乳がんの病態に関わる長鎖非コードRNA2017

    • 著者名/発表者名
      堀江公仁子、水戸部悠一、池田和博、井上聡
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会conbio2017
  • [学会発表] 技術革新がもたらすがん治療難治性の克服にむけた新しいアプローチ:Regulatory mechanisms of mitochondrial respiratory supercomplex and metabolism in hormone-dependent cancersホルモン依存性がんにおけるミトコンドリア呼吸鎖超複合体と代謝の制御メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会conbio2017
  • [図書] 田村隆明・浦聖恵(編)遺伝子発現制御機構 クロマチン、転写制御、エピジェネティクス2017

    • 著者名/発表者名
      池田和博・井上聡
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807909179

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公開日: 2018-12-17  

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