肺サーファクタント蛋白質Dによる変異型EGFR制御機構の解明と臨床応用

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K19461
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 長谷川 喜弘 札幌医科大学, 医学部, 助教 (90643180)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 肺サーファクタントタンパク質 / EGFR遺伝子変異 / 肺がん

研究実績の概要

申請者はこれまでに、肺サーファクタント蛋白質D (SP-D) が野生型上皮増殖因子受容体 (EGFR) の糖鎖に結合し、EGFRのリガンド結合を阻害することで、EGFシグナルを抑制することを報告した。また変異型EGFRの肺腺がん患者の解析では、治療前の血清SP-D高値群では全生存期間が有意に延長していた。
本申請課題ではSP-Dの変異型EGFR抑制作用の機序を解明することを目的とした。EGFRチロシンキナーゼ阻害剤（TKI）感受性のヒト肺線がん細胞株HCC827細胞 (エクソン19欠失：del19) 、H3255細胞（L858R）、TKI耐性のH1975細胞（L858R/T790M）において、SP-DはEGFRリン酸化と下流シグナルを抑制した。del19、L858R、del19/T790M、L858R/T790Mの各変異型EGFRを強制発現させたCHOK1細胞でも同様の結果が得られた。SP-DはHCC827細胞、H3255細胞、H1975細胞の増殖を抑制した。クロスリンキングアッセイでは、SP-Dは変異型EGFRのリガンド依存性および非依存性の二量体形成を阻害した。SP-DとEGFR-TKIを併用すると単独投与と比較して細胞増殖をより抑制した。
次に、del19、L858R、del19/T790M、L858R/T790Mの各変異型EGFRに、細胞内ドメインのN-lobe変異（I709Q）、C-lobe変異（V948R）を追加導入し、CHOK1細胞に安定発現させた。これまでの報告どおり、del19やT790Mは二量体に依存せずにリン酸化しており、SP-Dはこれらの二量体非依存性のEGFRリン酸化をも抑制した。
さらに、肺がん患者の手術検体の免疫染色では、SP-Dは肺胞腔側、EGFRは基底膜側に多く発現していたが、間質にもSP-Dが発現している症例が存在し、両者が生体内で相互作用する可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Surfactant protein D inhibits activation of non-small cell lung cancer-associated mutant EGFR and affects clinical outcomes of patients. (2017)
  • 著者名/発表者名: Umeda Y, Hasegawa Y, Otsuka M, Ariki S, Takamiya R, Saito A, Uehara Y, Saijo H, Kuronuma K, Chiba H, Ohnishi H, Sakuma Y, Takahashi H, Kuroki Y, and Takahashi M
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 36 ページ: 6432-6455
  • DOI: 10.1038/onc.2017.253.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surfactant protein A downregulates epidermal growth factor receptor by mechanisms different from those of surfactant protein D (2017)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa Y, Takahashi M, Ariki S, Saito A, Uehara Y, Takamiya R, Kuronuma K, Chiba H, Sakuma Y, Takahashi H, Kuroki Y
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 292 ページ: 18565-18576
  • DOI: 10.1074/jbc.M117.800771.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serum surfactant protein D predicts the outcome of patients with idiopathic pulmonary fibrosis treated with pirfenidone (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikeda K, Shiratori M, Chiba H, Nishikiori H, Yokoo K, Saito A, Hasegawa Y, Kuronuma K, Otsuka M, Yamada G, Takahashi H
  • 雑誌名: Respir. Med. 巻: 131 ページ: 184-191
  • DOI: 10.1016/j.rmed.2017.08.021.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disruption of the structural and functional features of surfactant protein A by acrolein in cigarette smoke. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takamiya R, Uchida K, Shibata T, Maeno T, Kato M, Yamaguchi Y, Ariki S, Hasegawa Y, Saito A, Miwa S, Takahashi H, Akaike T, Kuroki Y, Takahashi M
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 7 ページ: 8304
  • DOI: 10.1038/s41598-017-08588-5.
  • 査読あり
• [学会発表] 肺サーファクタントタンパク質Dは変異型EGFRの活性化を阻害し、肺腺がんの進展を抑制する (2017)
  • 著者名/発表者名: 長谷川喜弘、梅田泰淳、大塚満雄、有木茂、高宮里奈、齋藤充史、高橋弘毅、 黒木由夫、高橋素子
  • 学会等名: 第90回日本生化学会大会