細胞膜受容体CKAP4のエクソソームへの輸送メカニズムと生理機能の解析

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K15064
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 木村 公一 大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (60595370)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: エクソソーム / CKAP4 / DKK1 / 腫瘍マーカー

研究実績の概要

細胞膜上に発現するCKAP4にDKK1が結合し、CKAP4がクラスリン依存性のエンドサイトーシスをうけた後に、エクソソームへ移行するのに必要な遺伝子について解析し、ALIX、Rab27a、Rab27b、VPS26a、およびVPS35の5種類が重要であることを明らかにした。
ついで、エクソソーム中CKAP4が新規腫瘍マーカーになりうるかを解析した。二次元培養下で培養上清由来のエクソソーム中にCKAP4が高発現であることを確認できている膵がん細胞株S2-CP8細胞およびHPAF-II細胞を移植した免疫不全マウスと、細胞を移植していない同じ週齢の免疫不全マウスの血清エクソソーム中のCKAP4の発現を比較した。両がん細胞株移植マウスの血清エクソソーム中でCKAP4が高発現していた。同時に、血清エクソソーム中のCKAP4を抗CKAP4抗体を用いてPS Capture Exosome ELISA Kitで測定し、がん細胞株移植マウスの血清CKAP4が細胞を移植していないマウスの血清CKAP4より高値となることを明らかにした。以上の結果より移植したがん細胞株由来のエクソソーム中CKAP4が、マウス血清中に存在していることが示唆された。さらに、ヒト血清エクソソーム中のCKAP4を測定し、膵がん手術症例のうち免疫染色でCKAP4が陽性の症例の血清CKAP4が、健常人、がんの既往のない大腸ポリープ症例、および免疫染色でCKAP4が陰性の膵がん症例に比べて有意に高値になることを明らかにした。また、手術適応のある膵癌症例に比べて手術適応のない膵癌症例で、血清CKAP4がより高値であった。
以上の結果から、エクソソーム中CKAP4ががん症例の中でCKAP4の発現している症例を同定するための新規の腫瘍マーカーとなりうることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] CKAP4, a DKK1 receptor, is a biomarker in exosomes derived from pancreatic cancer and a molecular target for therapy. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Yamamoto H, Harada T, Fumoto K, Osugi Y, Sada R, Maehara N, Hikita H, Mori S, Eguchi H, Ikawa M, Takehara T, Kikuchi A.
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 巻: 25 ページ: 1936-1947
  • DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-18-2124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic palmitoylation controls the microdomain localization of the DKK1 receptors CKAP4 and LRP6. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sada R, Kimura H, Fukata Y, Fukata M, Yamamoto H, Kikuchi A.
  • 雑誌名: Science Signaling 巻: 12 ページ: 9519
  • DOI: 10.1126/scisignal.aat9519.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chemically modified antisense oligonucleotide against ARL4C inhibits primary and metastatic liver tumor growth. (2019)
  • 著者名/発表者名: Harada T, Matsumoto S, Hirota S, Kimura H, Fujii S, Kasahara Y, Gon H, Yoshida T, Itoh T, Haraguchi N, Mizushima T, Noda T, Eguchi H, Nojima S, Morii E, Fukumoto T, Obika S, Kikuchi, A.
  • 雑誌名: Molecular Cancer Therapeutics 巻: 18 ページ: 602-612
  • DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-18-0824.
  • 査読あり
• [学会発表] DKK1 signal-dependent cellular functions through two receptors, LRP6 and CKAP4. (2019)
  • 著者名/発表者名: 菊池章、佐田遼太、木村公一、山本英樹
  • 学会等名: 第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会・第19回日本蛋白質科学会年会
• [学会発表] CKAP4, a DKK1 receptor, is a biomarker in exosomes derived from pancreatic cancer and a molecular target for therapy. (2019)
  • 著者名/発表者名: 山本 英樹、木村 公一、菊池 章
  • 学会等名: 第78回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 肝腫瘍に対するARL4Cを標的としたアンチセンス核酸を用いた新規がん治療法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 原田武志、松本真司、廣田傑、木村公一、藤井慎介、菊池章
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
• [学会発表] DKK1-CKAP4シグナルと転写因子FOXM1のpositive feedback loopの形成機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 高田直季、木村公一、菊池章
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会