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2012 年度 実施状況報告書

乳癌個別化診断を目標とする新規エストロゲンシグナル経路の解析と検査法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23590658
研究機関東北大学

研究代表者

丹羽 俊文  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90218248)

研究分担者 林 慎一  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60144862)
キーワード乳癌 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / エストロゲン / 臨床検査 / 個別化治療
研究概要

24年度の研究は膜型エストロゲン受容体(ER)選択的リガンドを活用することによる各種細胞の応答性と核内ERαへの信号伝達経路・応答遺伝子の解析を主として進め,我々が開発したリガンドが細胞内へ侵入しないさらなるエビデンス,核内ERへの信号伝達にMAPK系のリン酸化カスケードが関与している可能性が示唆された。
先に開発したestradiol (E2)の6位に量子マテリアルQdotを結合したQdot-E2およびQdot-6-estrone (Qdot-E1)ををERE-GFPレポーター遺伝子を安定導入したMCF-7E10細胞に作用させたところ,Edot-E2と遊離E1は遊離E2と同様に細胞増殖,ERE活性を亢進したのに対し,Qdot-E1はこれらの応答を起こさなかった。遊離E1は細胞内に取り込まれた後E2に変換されて活性を発現すると考えられ,この結果はエストロゲンがQdotから切断されて細胞内に取り込まれていないことを指示している。また,ERE活性の亢進はルシフェラーゼアッセイによっても確認される一方,これらの効果は抗エストロゲン剤の添加によって抑制され,さらに当研究室で樹立したエストロゲン枯渇耐性株2種のうち,核内ER高発現型は応答し,ER消失型が不応答であったことから,膜型ERより核内ERへの信号伝達が行われていることが確認された。これらの結果は膜型ERと核内ERが密接に関連していることを示唆している。
一方,Qdot-E2で刺激した細胞における各種リン酸化経路に関わる分子の解析を行ったところ,MAPK系のERK1/2のリン酸化亢進が認められ,このリン酸化経路が膜ERからの信号伝達に関与している可能が示された。これに対してPI3K系(Akt)のリン酸化亢進は認められなかった。

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

24年度の研究実施計画では主として細胞応答と信号経路・応答遺伝子の解析を目的とした。
1) Qdot-E2とQdot-E1による細胞応答の評価より担体から遊離したエストロゲンあるいは結合体そのものが細胞核内に侵入していないことが支持された。
2)代表的な細胞内リン酸化経路に関わる分子を検討し,MAPK系が亢進し,PI3K系は変化していないという結果が得られた。
3)Qdot-E2によるエストロゲン応答遺伝子の変動解析は現在進行中である。
4)Primary cultureにおける応答確認や膜ER分布状況については充分量の臨床サンプルが入手困難であったことから保留とした。

今後の研究の推進方策

25年度の研究は引き続き細胞応答と信号経路の解析を進めていくが,主として膜型エストロゲン受容体(ER)高発現モデル細胞の樹立および膜型ERによる核内ERα以外への出力応答の探索を行う予定である。
1)代表的なエストロゲン応答遺伝子の変動を解析する(24年度より継続)。
2)膜型選択的リガンドQdot-E2で刺激した細胞の核内ERαにおけるリン酸化を解析するとともに,リガンド結合領域,非結合領域それぞれに対する作用をGAL4アッセイにより確認する。
3)核移行ドメイン該当部分を除去したERα遺伝子にパルミトイル化を受けやすいアミノ酸配列に対応する塩基配列を加えたコンストラクトを構築し,これを核内ERを持たない細胞に発現させ,核内ER陰性/膜型ER陽性モデル細胞の樹立を試みる。
4)上記膜型ER高発現モデル細胞と通常のER陽性細胞におけるエストロゲン応答遺伝子を比較することで膜型ER特有の信号経路の解析を進める。

次年度の研究費の使用計画

次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに伴って発生した未使用額であり,平成25年度請求額と併せて次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] ERK phosphorylation is activated by stereo-specific ligand for membrane-type estrogen receptor in breast cancer cells.

    • 著者名/発表者名
      高信純子,丹羽俊文,品川優理,郷野辰幸,山口ゆり,鈴木貴,林慎一
    • 学会等名
      第71回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      札幌
  • [学会発表] Membrane-type estrogen receptor in breast cancer cells activated by specific ligands.

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi niwa, Junko Takanobu, Yuri Shinagawa, Haruna Mori, Tatsuyuki Gohono, Yuri Yamaguchi, Takashi Suzuki, Shin-ichi Hayashi
    • 学会等名
      15th International Congress on Hormonal Steroids and Hormone & Cancer
    • 発表場所
      金沢
  • [備考] 分子機能解析学分野

    • URL

      http://www.mfd.med.tohoku.ac.jp/

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公開日: 2014-07-24  

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