癌抑制遺伝子の個体における機能と制御

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H01400
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 鈴木 聡 神戸大学, 医学研究科, 教授 (10311565)
• 研究分担者: 下野 洋平 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (90594630) ; 富樫 英 神戸大学, 医学研究科, 助教 (90415240)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: がん抑制遺伝子 / Hippo / p53 / PTEN

研究実績の概要

本研究では、(1)Hippo経路の個体における機能と活性化機構、(2)p53を下流標的とする核小体ストレス経路の鍵分子PICT1の機能と制御機構、(3)PTENの新規制御機構を解明して、癌抑制遺伝子研究を新展開させる。
平成29年度には以下の成果を得た。
(1)Hippo経路分子群の全貌解明研究と癌治療戦略：(a)Hippo経路の生理作用とその破綻病態の解明： ショウジョウバエにおいてHippo経路は個体のサイズを制御することから、軟骨細胞特異的なMOB１欠損マウスを作成したところ、下流のYAP1の活性化により、軟骨細胞のマスター制御因子SOX9の転写発現低下をみ、予想に反して軟骨異形成症を呈することを見出した。軟骨以外の組織特異的MOB１欠損マウスの作製も完了し、現在解析をはじめている。(b)Hippo経路を制御する分子の同定：YAP1活性レポーター細胞株にsiRNAライブラリーを遺伝子導入して、YAP1を強く制御する分子の一次スクリーニングを行った。
(2)p53経路制御に重要なPICT1の機能とその制御機構の解明：PICT1安定化制御分子の探索：質量分析機器等を用いて、PICT1と複合体を形成する蛋白質をそれぞれsiRNAで抑制し、PICT1の安定化に関わる蛋白質RPXを単離し、RPXがPICT1と直接結合すること、RPXがなくなるとPICT1が不安定化し、核小体ストレス機構が作動してp53を上昇させることまで見出した。
(3)PTENの制御機構研究：新規PTEN安定化制御因子の同定：EGFP-PTENを安定発現させた細胞にsgRNAライブラリーを導入し、EGFP蛍光が増強する細胞群をFACSにて分離してバーコード配列をPCRにて増幅した後、次世代シークエンサーを用いてPTENを不安定化する分子の一次スクリーニングを終えた。

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

研究実績の概要にあるように、本研究はほぼ順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

今後は下記のように研究をすすめる。
(1)Hippo経路分子群の全貌解明研究と癌治療戦略：(a)Hippo経路の生理作用とその破綻病態の解明：本年度はHippo経路の頭頚部における機能を解析するために、舌組織に特異的なMOB1欠損マウスをそれぞれ作製・解析し、これらの表現型が、YAP1,TAZにどの程度依存するのか、細胞増殖・細胞死・細胞分化・接触抑制・遺伝子や染色体安定性などのどの現象が障害されて生じたのか等を検討する。また生化学的に表現型形成の主役になるHippo経路下流分子を特定する。(b)Hippo経路を制御する分子の同定：siRNAはoff-targetが多いことから、平成２９年度に見出したYAP1を強く制御する候補分子については、複数の異なるsiRNAでさらに二次スクリーニングし、次にsgRNAを用いて三次スクリーニングを行った後に、細胞生物学的特徴を解明する。
(2)p53経路制御に重要なPICT1の機能とその制御機構の解明：(a)PICT1安定化分子の探索： PICT1と結合しその安定化に関わるRPXを単離した。今後はRPXによるPICT１制御の詳細な機構や、RPXの制御機構を解明する。(b)核小体ストレス可視化：ｒRNAやリボソーム蛋白質などが減少する、いわゆる核小体ストレスが起こるとRPL11がMDM2と結合して、p53を活性化させる。そこでRPL11とMDM2の結合を可視化させる系を作成し、新たな核小体ストレス活性化刺激を同定する。
(3)PTENの制御機構研究：新規PTEN安定化制御因子の同定：sgRNAライブラリーの導入によってPTEN発現量が増加するsgRNAを一次スクリーニングで得たため、本年度は実際PTENが増強してAktが抑制されるかの2次スクリーニングを行い、PTEN不安定化分子を複数確定する。

研究成果

• [国際共同研究] Toronto Univ(Canada)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: Toronto Univ
• [国際共同研究] UNIST(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: UNIST
• [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 TO CELLS 巻: 22(1) ページ: 6-31
  • DOI: 10.1111/gtc.12461.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Forebrain-specific ablation of phospholipase Cγ1 causes manic-like behavior (2017)
  • 著者名/発表者名: Yang YR, Jung JH, Kim SJ, Hamada K, Suzuki A, Kim HJ, Lee JH, Kwon OB, Lee YK, Kim J, Kim EK, Jang HJ, Kang DS, Choi JS, Lee CJ, Marshall J, Koh HY, Kim CJ, Seok H, Kim SH, Choi JH, Choi YB, Cocco L, Ryu SH, Kim JH, Suh PG.
  • 雑誌名: MOLECULAR PSYCHIATRY 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1038/mp.2016.261
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Vps34 regulates myofibril proteostasis to prevent hypertrophic cardiomyopathy (2017)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Eguchi S, Sasaki J, Kuba K, Nakanishi H, Takasuga S, Yamazaki M, Goto A, Watanabe H, Itoh H, Imai Y, Suzuki A, Mizushima N, Sasaki T.
  • 雑誌名: JCI INSIGHT 巻: 2(1) ページ: e89462
  • DOI: 10.1172/jci.insight.89462.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amino-terminal enhancer of split gene AES encodes a tumor and metastasis suppressor of prostate cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Okada Y, Sonoshita M, Kakizaki F, Aoyama N, Itatani Y, Uegaki M, Sakamoto H, Kobayashi T, Inoue T, Kamba T, Suzuki A, Ogawa O, Taketo M.
  • 雑誌名: CANCER SCIENCE 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/cas.13187
  • 査読あり
• [雑誌論文] MOB1-YAP1/TAZ-NKX2.1 axis controls bronchioalveolar cell differentiation, adhesion, and tumor formation (2017)
  • 著者名/発表者名: Otsubo K, Goto H, Nishio M, Kawamura K, Yanagi S, Nishie W, Sasaki T, Maehama T, Nishina H, Mimori K, Nakano T, Shimizu H, Mak TW , Nakao K, Nakanishi Y, Suzuki A
  • 雑誌名: ONCOGENE 巻: 36(29) ページ: 4201-4211
  • DOI: 10.1038/onc.2017.58.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Altered expression of Hippo signaling pathway molecules in intrahepatic cholangiocarcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugimachi K, Nishio M, Aishima S, Kuroda Y, Iguchi T, Komatsu H, Hirata H, Sakimura S, Eguchi H, Bekki Y, Takenaka K, Maehara Y, Suzuki A, Mimori K.
  • 雑誌名: ONCOLOGY 巻: 93(1) ページ: 67-74
  • DOI: 10.1159/000463390.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of microRNAs and RNA-binding proteins in the regulation of colorectal cancer stem cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mukohyama J, Shimono Y, Minami H, Kakeji Y, Suzuki A.
  • 雑誌名: CANCER 巻: 9(10) ページ: E143
  • DOI: 10.3390/cancers9100143.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discordance of MCM7 mRNA and its intronic microRNA levels under hypoxia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kondo H, Shimono Y, Mukohyama J, Tanaka Y, Shibuya N, Minami H, Kakeji Y, Suzuki A.
  • 雑誌名: ANTICANCER RESEARCH 巻: 37(7) ページ: 3885-3890
  • DOI: 10.21873/anticanres.11769
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antitumor effects of the antiparasitic agent ivermectin via inhibition of Yes-associated protein 1 expression in gastric cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nambara S, Masuda T, Nishio M, Kuramitsu S, Tobo T, Ogawa Y, Hu O, Iguchi T, Kuroda Y, Ito S, Eguchi H, Sugimachi K, Saeki H, Oki E, Maehara Y, Suzuki A, Mimori K.
  • 雑誌名: ONCOTARGET 巻: 8(64) ページ: 107666-107677
  • DOI: 10.18632/oncotarget.22587
  • 査読あり
• [雑誌論文] YAP determines the cell fate of injured mouse hepatocytes in vivo. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyamura N, Hata S, Itoh T, Tanaka M, Nishio M, Itoh M, Ogawa Y, Terai S, Sakaida I, Suzuki A, Miyajima A, Nishina H.
  • 雑誌名: NATURE COMMUNICATIONS 巻: 8 ページ: 16017
  • DOI: 10.1038/ncomms16017.
  • 査読あり
• [学会発表] Hippo経路分子Mob1変異による肝がん発症機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 西尾美希，杉町圭史，新家一男，三森功士，鈴木 聡．
  • 学会等名: 第54回 日本臨床分子医学会学術集会
• [学会発表] MicroRNA-mediated upregulation of the WNT signaling activities in human breast cancer stem cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimono Y, Isobe T, Turtoi A, Mukohyama J, Mukohara T, Suzuki A, Castronovo V, Minami H.
  • 学会等名: Annual Meeting of the American Association for Cancer Research 2017.
  • 国際学会
• [学会発表] Coordinated action of miRNAs for the regulation of normal and colon cancer stem cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: 下野洋平，久森重夫，Piero Dalerba，向山順子，磯部大地，南 博信，鈴木 聡
  • 学会等名: 第15回 幹細胞シンポジウム
• [学会発表] がん制御因子PICT1の安定化機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前濱朝彦，宮地洋佑，鈴木 聡．
  • 学会等名: 第16回 生命科学研究会
• [学会発表] Coordinated action of tumor suppressive miRNAs for the suppression of normal and colon cancer stem cells (2017)
  • 著者名/発表者名: 下野洋平，久森重夫，向山順子，磯部大地，Piero Dalerba，鈴木 聡，南 博信
  • 学会等名: 第15回日本臨床腫瘍学会学術集会
• [学会発表] Hippo signaling pathway affects cell competion in mammalian cells via cell-ECM binding and anchorage-dependent cell proliferation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishio M, Maehama T, Suzuki A.
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Cell Competition.
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of cancer-stem-cell-suppressor microRNAs through the analyses of human epithelial differentiation program (2017)
  • 著者名/発表者名: 下野洋平，久森重夫，磯部大地，向山順子，渋谷尚樹，掛地吉弘，南 博信，鈴木 聡
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
  • 国際学会
• [学会発表] 軟骨形成におけるがん抑制遺伝子Mob1の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 後藤裕樹，西尾美希，宮地洋佑，鈴木 聡
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
  • 国際学会
• [学会発表] miR-221-QKI5 axis regulates tumorigenicity of human colorectal cancer stem cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: 向山順子，下野洋平，磯部大地，Qingjiang Hu，渋谷尚樹，山下公大，三森功士，南 博信，掛地吉弘，鈴木 聡
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
  • 国際学会
• [学会発表] Discordance of MCM7 mRNA and its intronic microRNA levels under hypoxia. (2017)
  • 著者名/発表者名: 渋谷尚樹，下野洋平，近藤弘基，向山順子，田中康照，掛地吉弘，南 博信，鈴木 聡
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
  • 国際学会
• [学会発表] Role of Hippo signaling in chondrogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Goto H, Nishio M, Miyachi Y, Nishina H, Suzuki A.
  • 学会等名: EMBO workshop ‘The Hippo pathway across species and disciplines’
  • 国際学会
• [学会発表] Role of MOB1A/1B in salivary gland (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyachi Y, Nishio M, Goto H, Maehama T, Suzuki A.
  • 学会等名: EMBO workshop ‘The Hippo pathway across species and disciplines’.
  • 国際学会
• [学会発表] 乳がん幹細胞の潜在転移に伴う独自の幹細胞性制御機構の獲得 (2017)
  • 著者名/発表者名: 下野洋平，西村建徳，向山順子，渋谷尚樹，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
• [学会発表] オルガノイド培養を用いた転移乳がん幹細胞の幹細胞性制御機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 下野洋平，西村建徳，鈴木 聡，後藤典子
  • 学会等名: 第1回がん三次元培養研究会
• [学会発表] ヒト大腸上皮の分化過程における腫瘍抑制的マイクロRNAの協調的発現上昇 (2017)
  • 著者名/発表者名: 下野洋平、久森重夫、Piero Dalerba、磯部大地、向山順子、渋谷尚樹、掛地吉弘、南 博信、鈴木 聡
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会ConBio．
• [学会発表] がん制御因子PICT1の安定化機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前濱朝彦，宮地洋佑，西尾美希，鈴木 聡
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会ConBio
• [学会発表] ホスホイノシタイドの質と病態． (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐々木雄彦，中西広樹，江口賢史，阿部史人，田川博之，佐々木純子，鈴木 聡．
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会ConBio
• [学会発表] Regulation of nucleolar stress response and tumorigenesis by PICT1. (2017)
  • 著者名/発表者名: Maehama T, Nishio M, Miyachi Y, Suzuki A.
  • 学会等名: 第２回 神大・ワシントン大・オスロ大 国際合同シンポジウム
  • 国際学会