卵巣がんの新規治療標的ーBRCA1修復システムに属するがん抑制遺伝子

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K16876
• 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: 野村 美有樹 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), その他部局等, その他 (40390893)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: BRCA / 卵巣がん / PP6

研究実績の概要

BRCA1は、卵巣がんや乳がんに関連するがん抑制遺伝子である。BRCA1は、2本鎖切断(DSB)されたDNAの修復に働く。申請者は、独自にPpp6c(PP6の触媒サブユニット)がBRCA1に結合すること、さらに脱リン酸活性を持たない変異型Ppp6cはより強く結合することを見いだした。このデータは、PP6がBRCA1の脱リン酸化を制御することや、PP6の失活がBRCA1の過剰リン酸化を起こすことを示唆した。申請者は、PP6活性の低下がBRAC1の異常を起こし、それによるDNA修復異常が卵巣がんや乳がんの発生原因となるとの仮説を持った。
申請者らは、PP6が卵巣がんの抑制遺伝子かどうかを確かめるためPpp6c欠失マウスを作製したところ、Ppp6c欠失マウスは胎生致死であることが分かった。そこで、次にPpp6cを組織特異的に欠失できるマウス(Ppp6cflox/flox)を作製した。一般に、がん抑制遺伝子の同定には、信頼性のある皮膚発がん実験の系が使われている。まずこの系を使って検証を開始した。Ppp6c欠失皮膚に紫外線照射をすると、正常皮膚では腫瘍形成しない時期にも関わらず、腫瘍形成が認められた。またそれは皮膚扁平上皮がんであることが分かった。この事は、Ppp6cが皮膚においてはUV誘発発がんの抑制遺伝子であることを示した。またこの腫瘍において2本鎖DNA切断が高頻度に見出され、DNA修復異常が起きていることが示唆された。これらのデータを基にして、我々は、卵巣の腫瘍化について、「PP6機能不全→BRCA1リン酸化異常→DSB蓄積→がん遺伝子・がん抑制遺伝子の変異→腫瘍化」の仮説をもった。我々は、Ppp6cを卵巣特異的に欠損させ、がん抑制遺伝子として働くか否かの検討を開始した。

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

卵巣がんでは、RASの上流にあたるEGFR、ERB2、FMSの過剰発現が報告されている。また、下流のPI3K、AKT2の増幅が報告されている。このことから、卵巣に変異型RASを発現させ、それと同時にPpp6cを欠失させることによる腫瘍形成の影響を調べることにした。そのため、我々が作製したPpp6cflox/floxマウスをKrasLSL-G12D/＋マウス（ジャクソン研から購入）と掛け合わせてPpp6cflox/flox; KrasLSL-G12D/＋マウスを作製した。このマウスに、開腹手術により卵管漏斗を介してAde-CREを感染させることによって、卵巣に2重変異（Ppp6c欠損と活性化型KRAS変異）を導入させた。興味のあることに、活性化型KRASの発現のみでは異常は認められないが、２重変異（Ppp6c欠損と活性化型KRAS変異）導入で早期にマウスは死亡した。一部死亡例の直前に解剖したところ、広範な腹膜播種が認められた。

今後の研究の推進方策

上記プレリミナリーな結果に基づき、充分な匹数を用いて本実験を行う。①活性化型KRASを発現するマウス (KrasLSL-G12D/＋)を20匹、②活性化型KRAS発現とPpp6c欠損をもつマウス (Ppp6cflox/flox; KrasLSL-G12D/＋)を20匹、③Ppp6c欠損をもつマウス(Ppp6cflox/flox)を20匹、④野生型を20匹用いる。それぞれ、前述のように卵巣表層上皮細胞に2重変異またはKRAS変異を導入させる。それぞれの変異で発生する卵巣腫瘍について、その数、大きさ、病理学的所見について比較する。

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わずかに少なく済んだため。
次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

• [雑誌論文] Loss of protein phosphatase 6 in mouse keratinocytes enhances K-rasG12D-driven tumor promotion. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa K, Inoue Y, Kakugawa Y, Yamashita Y, Kanazawa K, Kishimoto K, Nomura M, Momoi Y, Sato I, Chiba N, Suzuki M, Ogoh H, Yamada H, Miura K, Watanabe T, Tanuma N, Tachi M, and Shima H
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] PKM1 Confers Metabolic Advantages and Promotes Cell-Autonomous Tumor Cell Growth (2018)
  • 著者名/発表者名: K, Sugiura Y, Takizaki H, Yamashita Y, Katakura R, Sato I, Kawai M, Okada Y, Watanabe H, Kondoh G, Matsumoto S, Kishimoto A, Obata M, Matsumoto M, Fukuhara T, Motohashi H, Suematsu M, Komatsu M, Nakayama KI, Watanabe T, Soga T, Shima H, Maemondo M, Tanuma N.
  • 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
• [雑誌論文] Ex vivo model of non-small cell lung cancer using mouse lung epithelial cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato Taku、Morita Mami、Tanaka Ryota、Inoue Yui、Nomura Miyuki、Sakamoto Yoshimi、Miura Koh、Ito Shigemi、Sato Ikuro、Tanaka Nobuyuki、Abe Jiro、Takahashi Satomi、Kawai Masaaki、Sato Masami、Hippo Yoshitaka、Shima Hiroshi、Okada Yoshinori、Tanuma Nobuhiro
  • 雑誌名: Oncology Letters 巻: 14 ページ: 6863-6868
  • DOI: 10.3892/ol.2017.7098
  • 査読あり
• [学会発表] Ppp6c は、マウス皮膚のがん抑制遺伝子として働く (2017)
  • 著者名/発表者名: 黒沢是之、野村美有樹、角川陽一郎、山下洋二、三浦康、山田秀和、松浦一登、佐藤郁郎、田沼延公、渡邊利雄、島礼
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 肺神経内分泌腫瘍（NET）における治療標的候補としてのPkm1 (2017)
  • 著者名/発表者名: 盛田麻美、野村美有樹、坂本良美、佐藤卓、田中遼太、福原達朗、佐藤郁郎、中山敬一、前門戸任、島礼、田沼延公
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Pkm1 とPkm2 の機能解析-非小細胞肺がん（NSCLC）での検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村美有樹、佐藤卓、盛田麻美、坂本良美、田中遼太、三浦康、河合賢朗、佐藤郁郎、島礼、田沼延公
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会