研究課題
これまでの研究で、変異p53による悪性形質獲得の分子基盤として「メバロン酸合成経路」と「イソプレノイドであるGGPP」が主要な役割を果たすことを明らかにしてきた。本年度は、このメバロン酸合成経路とGGPPがどのような分子メカニズムで機能しているかを明らかにすることを目的に、①3次元培養モデルを用いた検証、②ChIP assayによる変異p53標的遺伝子の探索、③Single Cell解析を用いた悪性形質獲得における下流シグナルの同定実験を推進した。変異p53細胞株(MDA-MB-231細胞)の悪性形質に対して3次元培養を用いて評価したところ、乳腺上皮の腺管構造が崩れたフェノタイプが観察され、変異p53 をCRISPR/Cas9にてノックアウトした細胞株(p53-KO株)では、悪性形質の細胞形態が消失した。この結果は、変異p53が乳がん悪性形質獲得に重要であることを示している。次に、変異p53の標的遺伝子をChIP Assayを用いて解析し、変異p53がメバロン酸合成経路の鍵因子である SREBP2の活性化を誘導する機序を明らかにした。次に、SREBP2を介したメバロン酸合成経路とGGPPの作用機序を明らかにするために、3次元培養モデルを活用してSingle Cell解析を実施した。興味深いことに、MDA-MB-231細胞は、5つの細胞集団に分類され、悪性化フェノタイプ獲得と関わりのあるクラスター特性として、フィロポディア関連のパスウェイが集積していることが明らかとなった。フィロポディア制御機構は、GGPP経路とRho-GTP活性を介したアクチンフィラメントの重合作用の役割を担っている重要な分子基盤である。今後、これらの知見を創薬基盤へと発展させることで、難治性乳がんにおける悪性化形質獲得を標的とした新たな治療法開発が期待できる。
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すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件)
American Journal of Physiology-Cell Physiology
巻: 321 ページ: C596～C606
10.1152/ajpcell.00387.2020
