微小環境から見た皮膚がんの発症、進展に関わる糖鎖機能の解析

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24689045
• 研究種目: 若手研究(A)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 寺尾 美香 大阪大学, 医学系研究科, 特任研究員(常勤) (40570669)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 糖転移酵素 / GnT-V / M1マクロファージ / M2マクロファージ / 皮膚がん / PI3K-Akt / 皮膚硬化 / 強皮症

研究概要

細胞膜に局在するタンパク質や脂質のほとんどは、糖鎖修飾を受けてその機能を獲得する。なかでもN-Acetylglucosaminyltransforase-V(GnT-V)は発がん・がんの転移時に上昇してくることが知られており、がんと関連の深い糖転移酵素である。我々はがんの微小環境におけるGnT-Vの役割を解析するために、N-アセチルグルコサミン転移酵素・V(GnT-V)ノックアウトマウス(GnT-V KO)を用いて解析した。近年、がんに浸潤してくるマクロファージ:Tumor Associated Macrophage(TAM)はM2マクロファージの性質を持ち、がんに対する免疫を抑制し、浸潤・転移に有利な環境を作っていることが報告されている。よって本年度はマクロファージにおけるGnT-Vの役割をマクロファージのM1、M2分化を中心に検討した。
GnT-V KOマウスより骨髄マクロファージを採取し、M2活性化刺激(IL-4)を添加すると、GnT-V KOマウス由来骨髄マクロファージは野生型マウス由来骨髄マクロファージと比し、M2マーカーであるFizz-1、Ym-1、CD206及びArginase Iの発現が低下した。また、GnT-V KOマウス由来骨髄マクロファージはM2活性化の際に重要な経路であると報告されているPI3K-AKTシグナルも低下していた。GnT-Vにより糖鎖修飾を受けるタンパク質のなかで、M2マクロファージの活性化に関与すると考えられる候補タンパクとして現在CD98、TGF-βレセプター、インテグリンなどを考えており、その糖鎖修飾に伴う機能変化については解析中である。
当該年度の結果より、GnT-VはマクロファージのM2活性化を制御することにより、がんの浸潤を促進している可能性が考えられた。本研究はこれまで報告されてきたがん細胞に発現しているGnT-Vだけでなく、微小環境を構成するマクロファージの発現するGnT-Vもがんの浸潤において重要な役割を果たしている可能性を示唆する。

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

本年度はがん微小環境を構成する細胞のなかでも重要な役割をはたすマクロファージにおけるGnT-Vの役割を解明することが出来たために、来年度以降のin vivoにおける解析に進むことができる。実験開始時に考えていた可溶型GnT-Vの微小環境への影響に関しては現在のところ、有意な結果は得られていない。

今後の研究の推進方策

GnT-Vが、がんの微小環境に及ぼす影響を(1)GnT-Vそのものによる影響(全長型GnT-V)と(2)可溶型のGnT-Vの二つの可能性から考えていたが、(1)による可能性が高いことが判明した。よって来年度は全長型のGnT-Vマウスを中心に解析し、当初予定していた可溶型GnT-Vマウスは用いない予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Expression profiles of Cortisol-inactivating enzyme, 116-hydroxysteroid dehydrogenase-2, in human epidermal tumors and its role in keratinocyte proliferation (2013)
  • 著者名/発表者名: Terao M, Itoi S, Murota H, Katayama I
  • 雑誌名: Experimental Dermatology 巻: 22(2) ページ: 98-101
  • DOI: 10.1111/exd.12075.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upregulation of N-acetylglucosaminyltransferase-V by heparin-binding EGF-like growth factor induces keratinocyte proliferation and epidermal hyperplasia (2012)
  • 著者名/発表者名: A, Hanafusa T, Murota H, Katayama l, Miyoshi E
  • 雑誌名: Exgoerimental Dermatology 巻: 2l(7) ページ: 515-519
  • DOI: 10.1111/j.1600-0625.2012.01515.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological roles of Nacetylglucosaminyl transferase V(GnT-V) in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi E, Terao M, Kamada Y
  • 雑誌名: BMB Reports 巻: 45(10) ページ: 554-559
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitiligo exacerbated after herpes zoster (2012)
  • 著者名/発表者名: Terao M, Tanemura A, Katayama I
  • 雑誌名: Journal of Dermatology 巻: 39(11) ページ: 938-939
  • DOI: 10.1111/j.1346-8138.2012.01514.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periostin Facilitates Skin Sclerosis via PI3K/Akt Dependent Mechanism in a Mouse Model of Scleroderma. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yang L, Serada S, Fujimoto M, Terao M, Kotobuki Y, Kitaba S, Matsui S, Kudo A, Naka T, Murota H, Katayama l.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7(7) ページ: e41994
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0041994.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Artemin causes hypersensitivity to warm sensation, mimicking warmth-provoked pruritus in atopic dermatitis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Murota H, Izumi M, AbdEl-Latif MI, Nishioka M, Terao M, Tani M, Matsui S, Sano S, Katayama l.
  • 雑誌名: Journal of Allergy aad Clinical Immunology 巻: 130(3) ページ: 671-682
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2012.05.027.
  • 査読あり
• [学会発表] Oligosaccharide modification by GnT-V promotes skin sclerosis bymodulating the recruitment/activation of macrophage. (2012)
  • 著者名/発表者名: Arisa Kato, Mika Terao. Mizuki Yutani, Hiroyuki Murota, Eiji Miyoshi, Ichiro Katayama
  • 学会等名: 37th Japanese Society for Investigative Dermatology
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 2012-12-09
• [学会発表] Local Cortisol activation by 116-HSD1 progresses skin atrophy through reducing the proliferation of fibroblasts in adult mouse skin. (2012)
  • 著者名/発表者名: Mika Terao. Saori Itoi, Mamori Tani, Hiroyuki Murota, Ichiro Katayama
  • 学会等名: 42th European Society for Investigative Dermatology
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] Soluble GnT-V shift toward M2 macrophage in transgenic mouse skin (2012)
  • 著者名/発表者名: Arisa Kato, Mika Terao. Mizuki Yutani, Hiroyuki Murota, Eiji Miyoshi, Ichiro Katayama
  • 学会等名: 42th European Society for Investigative Dermatology,
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 2012-09-21