腸管上皮完全性維持及び病態におけるプロテアーゼ活性制御の意義に関する研究

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06964
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 川口 真紀子 宮崎大学, 医学部, 助教 (90405598)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: HAI-2 / matriptase / prostasin / EpCAM

研究実績の概要

タモキシフェン誘導性HAI-2 コンディショナルKOマウスを作製すると、生後約3日で致死となった。HAI-2欠損小腸オルガノイドではEpcamの分解とClaudin-7の不安定化がみられ、タモキシフェン添加28時間後にはオルガノイドの崩壊がみられた。この現象は、HAI-2の標的プロテアーゼであるprostasinを同時に欠損させることで回避できることが明らかとなり、その詳細な分子メカニズムの解析を行ったところ、HAI-2はprostasinの活性を制御することでprostasin によるmatriptase活性化を抑制し、腸管上皮の正常性維持に寄与していることが示唆された。一方で、マウスでは、prostasinを同時に欠損してもHAI-2 KOマウスの致死性を回避することはできず、生体内ではmatriptaseがprostasinを介さずに活性化される可能性も示唆された。そこで本年度は新たに導入したmatriptase floxedマウスをHAI-2 コンディショナルKOマウスと交配させ、HAI-2/ matriptase のダブル欠損マウスを作製し、matriptase欠損により、HAI-2 KOマウスの致死性が回避できるか検討を行った。HAI-2/ matriptase のダブル欠損マウスは体重減少がやや改善し、生存期間が約2日延長したが、生後約5日で早期に致死となった。HAI-2/ matriptase のダブル欠損オルガノイドの培養を確立し検討したところ、HAI-2/ matriptase のダブル欠損オルガノイドでは、オルガノイドの崩壊はみられず、Epcamの分解及びClaudin-7の不安定化も緩和された。これらの結果は、HAI-2 KOマウスの致死性の原因はmatriptaseの活性異常だけでなく、他の機序が関与していることを示唆している。

研究成果

• [国際共同研究] Washington University School of Medicine/National Institutes of Health(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Washington University School of Medicine/National Institutes of Health
• [雑誌論文] Protease-activated receptor-2 accelerates intestinal tumor formation through activation of nuclear factor-κB signaling and tumor angiogenesis in ApcMIN/+ mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi M, Yamamoto K, Kataoka H, Izumi A, Yamashita F, Kiwaki T, Nishida T, Camerer E, Fukushima T
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 111 ページ: 1193-1202
  • DOI: 10.1111/cas.14335.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] HAI-2 (SPINT2 ) はEpCAM/Claudin-7複合体を安定化し、腸上皮完全性を維持する (2020)
  • 著者名/発表者名: 川口真紀子、山本晃士、山下文希、福島剛、片岡寛章
  • 学会等名: 第109回 日本病理学会総会