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2019 年度 実施状況報告書

細胞外に局在する細胞内機能性キナーゼによるがん微小環境で果たす役割

研究課題

研究課題/領域番号 18K15253
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

山田 幸司  東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (90570979)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード肝がん / PKCδ / 細胞外分泌
研究実績の概要

プロテインキナーゼCデルタ (PKCδ)は、セリン・スレオニンキナーゼの一つであり、細胞内情報伝達系を担う分子として特徴付けられている。PKCδはこれまで、細胞増殖や分化、さらに細胞死など多彩な高次生命機能に寄与することがわかっている。一方で、PKCδの機能は、がん形質の観点から見ると、がんを促進する働きと抑制する働き双方の特性を併せ持つことが推察される。それゆえ、肝がんなど一部のがん患者の腫瘍組織においてPKCδの過剰発現が確認されているが、PKCδがどのように腫瘍形成に関わるかについてはほとんど解析が進んでいない。
本研究では、肝がん細胞から細胞内タンパク質が細胞外検出される現象に着目し、その基礎研究と臨床応用研究の観点から解析を行い、肝がん病態における役割を明確にし、臨床応用開発に向けた研究基盤の確立を目指す。肝がん細胞株の培養上清からヘパラン硫酸プロテオグリカン結合ビーズを用いて核移行タンパク質を濃縮したのち、無標識サンプル間比較定量プロテオミクス解析法(2DICAL)で解析した結果、PKCアイソフォームのうち、デルタフォーム(PKCδ)のみが細胞外で同定されることを示す知見を得た。さらに健常者や肝がんハイリスク群患者および肝がん患者を対象とした臨床研究を行なったところ、健常者やハイリスク群患者に比べて血中PKCδ濃度が肝がん患者で高値になるという知見を得た。また細胞外のPKCδが肝がん細胞膜上でヘパラン硫酸プロテオグリカンと相互作用することを見出した。具体的なPKCδの受容体としてグリピカン3を同定することにも成功した。このグリピカン3との相互作用は、ERK1/2やSTAT3等の細胞増殖性のシグナル伝達系を活性化させ、細胞増殖を亢進させることを突き止めた。

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

PKCδはこれまで細胞内で局在し、機能すると考えられてきた分子であるが、本研究を通して、PKCδが細胞外で機能的に存在していることを示すことができた。特に、PKCδが生きた肝がん細胞から細胞外放出される知見を得ることに成功した。また肝がんに対する特異性が高いだけでなく、細胞外で増殖機構に寄与することも明らかとなり、肝がんの新しい診断・治療への応用可能性が見えてきたから。本研究内容に関しては現在論文投稿に至っている。

今後の研究の推進方策

これまでにPKCδが細胞外分泌され、肝腫瘍形成に寄与することが分かってきた。一方で、細胞外PKCδがとの相互作用が想定される増殖シグナルに寄与する直接的な受容体の特定には至っていない。そこで今後、その分子の同定と増殖機構関与の詳細な解明を目指す。これにより、細胞外PKCδの増殖因子としての作用機序を明確にする。

次年度使用額が生じた理由

論文投稿と追加実験にかかる費用

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Impairment of DYRK2 by DNMT1-mediated transcription augments carcinogenesis in human colorectal cancer.2020

    • 著者名/発表者名
      Kumamoto T, Yamada K, Yoshida S, Aoki K, Eto K, Yanaga K, Yoshida K
    • 雑誌名

      Int J Oncol.

      巻: 56 ページ: 1529-1539

    • DOI

      10.3892/ijo.2020.5020.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Antibody-Drug Conjugate with Anti-CD26 Humanized Monoclonal Antibody and Transcription Factor IIH (TFIIH) Inhibitor, Triptolide, Inhibits Tumor Growth via Impairing mRNA Synthesis.2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi M, Madokoro H, Yamada K, Morimoto C, Sakamoto M, Yanagawa H, Yamada T.
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 11 ページ: 8

    • DOI

      10.3390/cancers11081138.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical insights into the regulation of programmed cell death by p53 via mitochondria.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada K, Yoshida K. Biochim. Biophys. Acta. Mol. Cell Res.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta. Mol. Cell Res.

      巻: 1866 ページ: 839-848

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2019.02.009

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [産業財産権] 細胞外のPKCδを標的とする肝癌細胞増殖抑制剤及びそれを含む新規肝癌治療薬2019

    • 発明者名
      19)山田幸司、木澤隆介、吉田清嗣
    • 権利者名
      学校法人慈恵大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-168678

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公開日: 2021-01-27  

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