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2018 年度 実施状況報告書

脱リン酸化酵素Ppp6c機能不全と腫瘍発生、それを標的とした治療開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K07187
研究機関地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所)

研究代表者

島 礼  地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん薬物療法研究部, 部長 (10196462)

研究分担者 佐藤 郁郎  地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), ティッシュバンクセンター, 部長 (50225918)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードセリン・スレオニンプロテインホスファターゼ6型 / イニシエーション / プロモーション
研究実績の概要

これまで、セリン・スレオニンプロテインホスファターゼが生体内で発がんに関してどのような機能を持つかについてマウスを用いた実験はなされていなかった。我々は、これまでの生化学的な解析を元に、セリン・スレオニンプロテインホスファターゼ6型(PP6)が、発がん・悪性化へ抑制的に働くのではないかとの仮説を持った。現在、PP6による発がん・悪性化の制御を明らかにし、そのメカニズム解明によりがん診断・治療に応用することを念頭に研究を行っている。
PP6が、生体内でがん抑制的に働くか否かを、マウス皮膚の発がん実験で証明を試みた。TPA/DMBAを用いたマウス皮膚2段階発がん実験を行った。この発がん実験では、発がん物質(DMBA)によるイニシエーションと、腫瘍プロモーター(TPA)による腫瘍のプロモーションが必須とされていたが、驚いたことに、PP6の触媒サブユニット(Ppp6c)を欠損させたマウス皮膚では、DMBAのみで、腫瘍発生が認められること。また、その発生は野生型の皮膚においてDMBA/TPAによって発生するそれより著しく早期に発生することを見出した。したがって、マウスの皮膚において、PP6欠損組織では、強い腫瘍促進状態にある事が示唆された。これらのデータを基に、2つの課題をもった(課題1)Ppp6cがメラノーマのがん抑制遺伝子か否かを明らかにすること(課題2)Ppp6c機能不全は、活性化RASによる腫瘍化を促進するか否かを明らかにすること。本事業において、我々はこの2つの課題の検討を行っている。

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

課題1については、がん組織において変異の頻度が高いRasとの関係を調べるため、マウスの皮膚で、2重変異(変異型K-ras発現とPpp6c遺伝子欠損)を誘導させた。その結果、Ppp6c遺伝子欠損がK-ras変異による腫瘍化をさらに強くドライブすることが明らかとなった。
具体的には、課題2については、メラノサイトにおいて、タモキシフェン投与により、変異型のBrafを発現し、Ppp6cの欠損を起こすマウスの作成に成功した。具体的には、BRafV600Eを発現しPten欠損を起こすマウス(Tyrosinase-CreERT2;B-rafF-V600E/+;Ptenloxp/+)と、我々が作製したPpp6cflox/floxマウスとをかけあわせて、Tyrosinase-CreERT2;B-rafF-V600E/+;Ppp6cflox/+を作製した。このマウス同士をかけあわせて、Tyrosinase-CreERT2;B-rafF-V600E/+;Ppp6cflox/floxマウスの作製に成功した。

今後の研究の推進方策

課題1の解明のために、ケラチノサイトまたはMEF細胞において変異型K-rasが発現する不死化細胞の作成に成功した。本細胞株を用いて、Ppp6cをノックダウンさせてヌードマウスに移植し腫瘍の増大速度への影響を調べる。
課題2の解明のために、Tyrosinase-CreERT2;B-rafF-V600E/+;Ppp6cflox/+と、Tyrosinase-CreERT2;B-rafF-V600E/+;Ppp6c+/+を別々に20匹用意して、それぞれの耳、尾、脇腹に4-OH tamoxifenを塗布して、メラノーマの発生の有無と転移の有無を調べる。

次年度使用額が生じた理由

消耗品費が当初の想定よりも少なく済んだため。
最終年度の消耗品費に上積みし、より迅速な計画進捗をねらう。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Loss of protein phosphatase 6 in mouse keratinocytes enhances K-ras G12D -driven tumor promotion2018

    • 著者名/発表者名
      Kurosawa Koreyuki、Inoue Yui、Kakugawa Yoichiro、Yamashita Yoji、Kanazawa Kosuke、Kishimoto Kazuhiro、Nomura Miyuki、Momoi Yuki、Sato Ikuro、Chiba Natsuko、Suzuki Mai、Ogoh Honami、Yamada Hidekazu、Miura Koh、Watanabe Toshio、Tanuma Nobuhiro、Tachi Masahiro、Shima Hiroshi
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 109 ページ: 2178~2187

    • DOI

      10.1111/cas.13638

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PKM1 Confers Metabolic Advantages and Promotes Cell-Autonomous Tumor Cell Growth2018

    • 著者名/発表者名
      Morita M, Sato I, Shima H,Tanuma N, et al.
    • 雑誌名

      Cancer Cell

      巻: 33 ページ: 355~367.e7

    • DOI

      10.1016/j.ccell.2018.02.004

    • 査読あり
  • [学会発表] プロテインホスファターゼPP6の機能不全は、ケラチノサイトにおいて、変異型K-rasで誘導される腫瘍化を著しく亢進させる2018

    • 著者名/発表者名
      岸本和大、金澤孝祐、井上維、田沼延公、島礼
    • 学会等名
      生化学会東北支部会
  • [学会発表] 13Cグルコースを使ったマウス個体でのin vivoトレーサー解析2018

    • 著者名/発表者名
      田沼延公,、野村美有樹、福原達郎、坂本良美、島礼、本橋ほづみ、紙健次郎
    • 学会等名
      生化学会東北支部会
  • [学会発表] 活性型Pkm1-Pkm2ヘテロ複合体の形成2018

    • 著者名/発表者名
      野村美有樹、盛田麻美、坂本良美、島礼、田沼延公
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Loss of protein phosphatase 6 in mouse keratinocytes enhances K-rasG12D-driven tumor promotion.2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kanazawa, Kazuhiro Kishimoto, Yui Inoue, Koh Miura, Nobuhiro Tanuma, and Hiroshi Shima
    • 学会等名
      Mechanisms & Models of Cancer
    • 国際学会
  • [学会発表] Tie2-Cre Induced Tissue Specific Deletion of Ppp6c Caused Abnormal Hematopoiesis during Mouse Embryogenesis.2018

    • 著者名/発表者名
      Kato Rika, Ogoh Honami, Kishimoto Ayako, Suzuki Mai, Tanuma Nobuhiro, Shima Hiroshi and Watanabe Toshio
    • 学会等名
      ICPP13, Workshop on Frontiers in Phosphatase Research and Drug Discovery
    • 国際学会
  • [学会発表] Tissue Specific Deletion of Protein Phosphatase 6 Catalytic Subunit (Ppp6c) Caused Embryonic lethality and postnatal death.2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Toshio, Kato Rika, Ogoh Honami, Kishimoto Ayako, Suzuki Mai, Tanuma Nobuhiro, and Shima Hiroshi
    • 学会等名
      ICPP13, Workshop on Frontiers in Phosphatase Research and Drug Discovery
    • 国際学会
  • [学会発表] Tumor suppressor activity of protein phosphatase 6.2018

    • 著者名/発表者名
      Kurosawa Koreyuki, Kakugawa Yoichiro , Tanuma Nobuhiro , Watanabe Toshio, and Shima Hiroshi
    • 学会等名
      ICPP13, Workshop on Frontiers in Phosphatase Research and Drug Discovery
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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