微小環境がもたらす肝癌の治療抵抗性の獲得機構ー融合プロテオミクスを用いた解析ー

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293173
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 佐々木 裕 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (70235282)
• 研究分担者: 渡邊 丈久 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (20634843) ; 直江 秀昭 熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (30599246) ; 荒木 令江 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (80253722) ; 藤元 治朗 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (90199373)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 肝癌 / 微小環境 / 細胞死抵抗性 / 翻訳後修飾 / プロテオミクス / バイオインフォマテイクス / マルチオミクス

研究実績の概要

微小環境である慢性炎症刺激下の肝癌細胞を用いた網羅的翻訳後修飾解析から、燐酸化が有意に変化する約30個の蛋白質を同定した。その1つであるNucleophosmin (NPM)は、バイオインフォマテイクスより細胞死誘導を抑制する可能性が示された。
そこでsiRNAによりNPMの発現を低下させると、活性酸素、分子標的治療薬などに対する肝癌細胞の抵抗性が減弱した。逆に、NPM強制発現細胞では抵抗性が増強すると共に、細胞増殖能も亢進した。次に燐酸化が機能を担うことが予想されるため、燐酸化部位のアミノ酸を置換した非燐酸化NPMを発現するStable transfectantを作製した。さらにCREISPR/Cas9で内因性NPMを抑制し非燐酸化型 mutantを作製した。野生型に比してmutantでは細胞死感受性が増強した。また、分子標的治療薬を添加すると、野生型の増殖は抑制され内因性NPMの燐酸化は減弱するが、 mutantでは増殖は抑制されなかった。以上から、NPMの蛋白質は癌細胞の細胞増殖能に、燐酸化は細胞死抵抗性に関連することが示された。
一方、肝癌細胞が生物学的特性を発揮するためには、十分なエネルギーと蛋白質など高分子化合物の確保が必須である。そのために肝癌細胞では栄養環境を含めた外的環境に適応しつつ、糖代謝、脂質代謝、エネルギー代謝等で代謝リプログラミング゛が行われており、それを制御するものとしてepigeneticsが考えられる。我々は高脂肪食投与マウスではヒストン脱メチル化酵素LSD2の発現が亢進し、LSD2 Knock-down細胞を用いたマルチオミクス解析と合わせて、LSD2が脂肪代謝を抑制することを見出した。
このように微小環境は、癌細胞の生物学的特性を担う責任分子群の機能を修飾すると共に、代謝リプログラミングを介して、肝癌組織の増殖進展に関与することが示された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Oral branched-chain amino acid granules improve structure and function of human serum albumin in liver cirrhotic patients (2017)
  • 著者名/発表者名: Setoyama H, Tanaka M, Nagumo K, Naoe H, Watanabe T, Yoshimaru Y, Tateyama M, Sasaki M, Watanabe H, Otagiri M, Maruyama T and Sasaki Y
  • 雑誌名: J Gastroenterol 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s00535-016-1281-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The glucocorticoid receptor regulates the ANGPTL4 gene in a CTCF-mediated chromatin context in human hepatic cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto M, Ishihara K, Watanabe T, Hirosue A, Hino S, Shinohara M, Nakayama H, Nakao M
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 ページ: e0169225
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Outcomes of treatment with daclatasvir and asunaprevir for recurrent hepatitis C after liver transplantation (2017)
  • 著者名/発表者名: Honda M, Sugawara Y, Watanabe T, Tateyama M, Tanaka M, Uchida K, Kawabata S, Yoshii D, Miura K, Isono K, Hayashida S, Ohya Y, Yamamoto H, Sasaki Y, Inomata Y
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/hepr.12853
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ledipasvir and sofosbuvir for recurrent hepatitis C after liver transplantation (2016)
  • 著者名/発表者名: Oya Y, Sugawara Y, Watanabe T, Yoshimaru Y, Honda M, Hashimoto S, Yoshii D, Isono K, Hayashida S, Yamamoto H, Tanaka M, Sasaki Y, Inomata Y
  • 雑誌名: Bioscience Trends 巻: 10 ページ: 496-499
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression of adipophilin in gastric epithelial neoplasia is associated with intestinal differentiation and discriminates between adenoma and adenocarcinoma (2016)
  • 著者名/発表者名: Gushima R, Yao T, Kurisaki-Arakawa A, Hara K, Hayashi T, Fukumura Y, Saito T, Arakawa A, Yao K, Sasaki Y
  • 雑誌名: Virchows Arch 巻: 468 ページ: 169-177
  • DOI: 10.1007/s00428-015-1870-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The retrovirus HTLV-1 inserts an ectopic CTCF-binding site into the human genome (2016)
  • 著者名/発表者名: Satou Y, Miyazato P, Ishihara K, Yaguchi H, Melamed A, Miura M, Fukuda A, Nosaka K, Watanabe T, Rowan AG, Nakao M, Bangham CR
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 11 ページ: 3054-3059
  • 査読あり
• [雑誌論文] The longitudinal effect of the aldehyde dehydrogenase 2 *2 allele on the risk for non-alcoholic fatty liver disease (2016)
  • 著者名/発表者名: Oniki K, Morita K, Watanabe T, Kajiwara A, Otake K, Nakagawa K, Sasaki Y, OgataY and Saruwatari J
  • 雑誌名: Nutrition & Diabetes 巻: 6 ページ: e210
  • DOI: 10.1038/nutd
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 肝エネルギー代謝とエピゲノム解析のマルチオミクス解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長岡克弥、佐々木裕
  • 雑誌名: 肝胆膵 巻: 73 ページ: 719-724
• [雑誌論文] 腹水とアルブミンの捉え方2016 (2016)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸山博子、佐々木裕
  • 雑誌名: 肝胆膵 巻: 72 ページ: 287 -293
• [雑誌論文] 慢性肝不全に対する運動療法は有用である (2016)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸山博子、佐々木裕
  • 雑誌名: 救急集中治療 肝不全 巻: 28 ページ: 387-391
• [学会発表] Integrative role of histone Iysine demethylase LSD 1/2 in liver cancer metabolism (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Nagaoka , Shinjiro Hino , Akihisa Sakamoto , Jack R Wands , Mitsuyoshi Nakao , Yutaka Sasaki
  • 学会等名: AASLD The Liver Meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2016-11-11 – 2016-11-15
• [学会発表] A novel serum biomarker , clusterin , could be an early predictor of response to sorafenib (2016)
  • 著者名/発表者名: Takehisa Watanabe , Satoshi Narahara , Motohiko Tanaka , Yutaka Sasaki
  • 学会等名: AASLD The Liver Meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2016-11-11 – 2016-11-15
• [学会発表] Clinical outcomes of hepatocellular carcinoma patients who obtained HCV eradication after interferon therapy (2016)
  • 著者名/発表者名: Motohiko Tanaka, Yoko Yoshimaru, Takayoshi Sonoda, Takayuki Tokunaga, Takeshi Kawasaki, Satomi Fujie, Takehisa Watanabe, Hiroko Setoyama, Masakuni Tateyama, Yutaka Sasaki
  • 学会等名: HCV2016
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2016-10-11 – 2016-10-15
• [学会発表] Combination therapy with Daclatasvir and Asunaprevir for the patients infected with HCV genotype 1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Masakuni Tateyama , Motohiko Tanaka, Takayuki Tokunaga, Takeshi Kawasaki, Satomi Fujie, Yoko Yoshimaru, Takehisa Watanabe, Hiroko Setoyama, Takeyasu Kounoe, Yoshinari Sakai, Masato Sasaki, Kazuhiro Sugi, Shiho Miyase, Shigetoshi Fujiyama, Yutaka Sasaki
  • 学会等名: HCV2016
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2016-10-11 – 2016-10-15
• [学会発表] 当科におけるSVR後肝癌の実態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉丸洋子、田中基彦、佐々木裕
  • 学会等名: 第52回日本肝臓学会総会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2016-05-19 – 2016-05-20
• [学会発表] 肝癌の治療抵抗性を担う責任分子の同定と機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 直江秀昭、田中基彦、佐々木裕
  • 学会等名: 第52回日本肝臓学会総会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2016-05-19 – 2016-05-20
• [学会発表] エピジェネティクス因子による肝脂質代謝調節～ヒストン修飾酵素LSD2に焦点を当てたNASH・NAFLDの病態解明に向けて～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 長岡克弥、渡邊丈久、佐々木裕
  • 学会等名: 第52回日本肝臓学会総会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2016-05-19 – 2016-05-20
• [学会発表] 血清還元型アルブミン量を用いた代償性肝硬変の早期診断 (2016)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸山博子、田中基彦、佐々木裕
  • 学会等名: 第102回日本消化器病学会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-04-21 – 2016-04-23