皮膚組織幹細胞特異的エピジェネティクス制御機構を標的とした扁平上皮癌治療戦略

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K16332
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 羽澤 勝治 金沢大学, 新学術創成研究機構, 助教 (40622460)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 核膜孔複合体 / 皮膚組織幹細胞 / エピジェネティクス / 遺伝子発現

研究実績の概要

ケラチノサイトは皮膚組織を構築する組織幹細胞であり、自己複製しつつ角化細胞へ分化する幹細胞特性を備える。この幹細胞特性制御の異常が原因で、ケラチノサイトは無秩序に増殖する癌細胞へと変貌する。申請者は核膜孔複合体因子ヌクレオポリン(NUP153)がケラチノサイトの自己複製を制御する分子であり、扁平上皮癌の病態と関連することを初めて見出した。しかし、NUP153による自己複製制御の分子機構については不明である。
本研究は、ケラチノサイトならびに扁平上皮癌細胞の自己複製を制御するNUP153の作用機序を解明する。平成29年度は、遺伝子導入法によりNUP153の発現量が異なる細胞を樹立し、ケラチノサイトならびに扁平上皮癌細胞の幹細胞特性(自己複製能力、未分化維持)とNUP153の発現量の関係について細胞レベルで解析した。まず、shRNAによるNUP153遺伝子干渉する手法を確立し、これらを導入した細胞における網羅的遺伝子発現解析（マイクロアレイ）を行った。これにより、自己複製に関与する複数の候補遺伝子を同定した。また、皮膚組織におけるNUP153の発現プロファイルについて、共焦点蛍光顕微鏡で解析を進めている。
平成30年度は、候補遺伝子の発現制御メカニズムの解明に向けて、NUP153を標的としたクロマチン免疫沈降‐シークエンス（ChIP-Seq）を行う予定であり、現在は条件検討を行っている。

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

平成29年度の目標は遺伝子導入法によりNUP153の発現量が異なる細胞および遺伝子改変マウスを作成し、ケラチノサイトの幹細胞特性(自己複製能力、未分化維持)とNUP153の発現量の関係について細胞レベル・組織レベルで解析することであり、概ね達成できたため。

今後の研究の推進方策

平成30年度は、候補遺伝子の発現制御メカニズムの解明に向けて、NUP153を標的としたクロマチン免疫沈降‐シークエンス（ChIP-Seq）を行う。自己複製に関わる候補遺伝子の現在は条件検討をプロモータ領域との相互作用や、これに関わる共役因子を同定する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Colorectal cancer cells require glycogen synthase kinase-3β for sustaining mitosis via translocated promoter region (TPR)-dynein interaction. (2018)
  • 著者名/発表者名: Dewi FRP, Domoto T, Hazawa M, Kobayashi A, Douwaki T, Minamoto T, Wong RW.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 ページ: 13337-13352
  • DOI: 10.18632/oncotarget.24344
  • 査読あり
• [雑誌論文] ROCK-dependent phosphorylation of NUP62 regulates p63 nuclear transport and squamous cell carcinoma proliferation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hazawa M, Lin DC, Kobayashi A, Jiang YY, Xu L, Dewi FRP, Mohamed MS, Hartono, Nakada M, Meguro-Horike M, Horike SI, Koeffler HP, Wong RW.
  • 雑誌名: EMBO Rep 巻: 19 ページ: 73-88
  • DOI: 10.15252/embr.201744523
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] High-Speed Atomic Force Microscopy Reveals Loss of Nuclear Pore Resilience as a Dying Code in Colorectal Cancer Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mohamed MS, Kobayashi A, Taoka A, Watanabe-Nakayama T, Kikuchi Y, Hazawa M, Minamoto T, Fukumori Y, Kodera N, Uchihashi T, Ando T, Wong RW.
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 11 ページ: 5567-5578
  • DOI: 10.1021/acsnano.7b00906
  • 査読あり
• [学会発表] ROCK-dependent phosphorylation of NUP62 regulates p63 nuclear transport in squamous cell carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hazawa M, Kobayashi A, Wong RW
  • 学会等名: The 2017 ASCB | EMBO Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 皮膚組織幹細胞におけるNup153 の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 塚原涼太，小林亜紀子，Wong RW，羽澤勝治
  • 学会等名: 第69回細胞生物学会大会
• [図書] NPCs in Mitosis and Chromosome Segregation In book: Nuclear Pore Complexes in Genome Organization, Function and Maintenance, chap 10 (2018)
  • 著者名/発表者名: Hazawa M, Kobayashi A, and Wong RW
  • 総ページ数: 240
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 978-3-319-71614-5