骨微小環境での腫瘍間質相互作用を制御するｍｉｃｒｏＲＮＡの同定とその機能解析

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24501319
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 二口 充 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60275120)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 骨微小環境 / microRNA

研究実績の概要

これまでに我々は動物モデルを開発し、骨転移巣の進展に、Receptor activator of NF-kB ligand (RANKL)やTGFβが関与することを明らかにした。RANKLやTGFβR1などの既知の骨転移関連因子の発現量は環境により異なり、培養下や皮下移植では低く骨微小環境では高いことから、腫瘍細胞は骨微小環境で転移関連因子の発現制御を行っていると考えられる。そこで我々は骨微小環境において腫瘍細胞は、microRNAによる発現制御により微小環境に適応し増殖すると仮説をたて、増殖促進作用に関与するmicroRNAの同定とその機能解析を行った。
MicroRNA-Array解析では骨微小環境ではmicroRNA-205(miR205)の発現が低下していた。動物モデルを用いたin vivoの経時的な発現解析では、miR205の発現量は経時的に減少し、TGFβ receptor1の発現と逆相関していた。miR205を過剰発現する細胞株においては、Mock株に比べTGFβ-receptor1のmRNAの発現量が低下しており、100p moleのrecombinant TGFβによるin vitro細胞増殖促進作用が確認できた。様々な抗がん剤の感受性を検索すると、ER阻害剤に対し感受性を示したMock株は、AR, HER2, EGFRに対し耐性を示したがmiR205過剰発現株ではこれらに対し感受性を示した。
miR205過剰発現株を用いた動物モデルにおける解析では、骨微小環境において増殖する像が観察されたが、miR205過剰発現株では増殖像は観察できなかった。以上より、骨微小環境における腫瘍細胞の増殖促進作用には、miR205の発現低下によるEMTの誘導、TGFβの反応性の増大および薬剤耐性に関与することが判明し、がん幹細胞に似た形質が関与することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Nanosized zinc oxide particles do not promote DHPN-induced lung carcinogenesis but cause reversible epithelial hyperplasia of terminal bronchioles. (2014)
  • 著者名/発表者名: Xu, J., Futakuchi, M., Alexander, D. B., Fukamachi, K., Numano, T., Suzui, M., Shimizu, H., Omori, T., Kanno, J., Hirose, A., and Tsuda, H.
  • 雑誌名: Archives of toxicology 巻: 88 ページ: 65-75
  • DOI: 10.1007/s00204-013-1086-5
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Size- and shape-dependent pleural translocation, deposition, fibrogenesis, and mesothelial proliferation by multiwalled carbon nanotubes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Xu, J., Alexander, D. B., Futakuchi, M., Numano, T., Fukamachi, K., Suzui, M., Omori, T., Kanno, J., Hirose, A., and Tsuda, H.
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 105 ページ: 763-769
  • DOI: 10.1111/cas.12437
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparative study of toxic effects of anatase and rutile type nanosized titanium dioxide particles in vivo and in vitro. (2014)
  • 著者名/発表者名: Numano, T., Xu, J., Futakuchi, M., Fukamachi, K., Alexander, D. B., Furukawa, F., Kanno, J., Hirose, A., Tsuda, H., and Suzui, M.
  • 雑誌名: Asian Pacific J Cancer Prev 巻: 15 ページ: 929-935
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rat N-ERC/mesothelin as a marker for in vivo screening of drugs against pancreas cancer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukamachi, K., Iigo, M., Hagiwara, Y., Shibata, K., Futakuchi, M., Alexander, D. B., Hino, O., Suzui, M., and Tsuda, H.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 ページ: 268-274
  • DOI: e111481, 10.1371/journal.pone.0111481
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Murine Herc6 plays a critical role in protein ISGylation in vivo and has an ISGylation independent function in seminal vesicles. (2014)
  • 著者名/発表者名: Arimoto, K.-i., Hishiki, T., Kiyonari, H., Abe, T., Cheng, C., Yan, M., Fan, J.-B., Futakuchi, M., Tsuda, H., Murakami, Y., Suzuki, H., Zhang, D.-E., and Shimotohno, K.
  • 雑誌名: Journal of Interferon & Cytokine Research 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1089/jir.2014.0113
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 骨転移巣を形成するがん細胞の悪性形質を規定するメカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 二口 充
  • 学会等名: 第28回骨代謝セミナー
  • 発表場所: ホテル椿山荘（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-12-19
  • 招待講演
• [学会発表] 骨微小環境における乳がん細胞の増殖に関与するmicroRNAの同定とその機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 二口 充, 深町勝己, 酒々井眞澄
  • 学会等名: 第23回日本がん転移学会学術総会
  • 発表場所: 金沢市文化ホール（石川県金沢市）
  • 年月日: 2014-07-10 – 2014-07-11
  • 招待講演
• [学会発表] 骨微小環境におけるがん細胞の増殖メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 二口 充
  • 学会等名: 第87回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-04-24 – 2014-04-26
  • 招待講演
• [学会発表] Growth of malignant tumor in the bone microenvironment. (2014)
  • 著者名/発表者名: Futakuchi, M.
  • 学会等名: 2014 Seoul National University Cancer Research Institute,
  • 発表場所: Mokpo, Korea
  • 年月日: 2014-04-16 – 2014-04-19
  • 招待講演
• [図書] がん細胞と転移標的臓器の微小環境について, 癌と微小環境, Surgery Frontier (2014)
  • 著者名/発表者名: 二口 充
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: Surgical Frontier, メディカルレビュー社
• [図書] 骨転移のメカニズム 骨微小環境における腫瘍間質相互作用, がん転移の機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 二口 充
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: Medical Scidence Digest, ニューサイエンス社
• [図書] 癌骨転移のメカニズム, 悪性腫瘍と骨•カルシウム (2014)
  • 著者名/発表者名: 二口 充
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: Clinical Calcium, 医薬ジャーナル社
• [図書] 浸潤と転移, 新臨床腫瘍学（改訂第４版）がん薬物療法専門医のために (2014)
  • 著者名/発表者名: 二口 充
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 南江堂