研究課題
若手研究(B)
我々はがん間質でのNDRG1の発現に注目し、これまでにNDRG1 ノックアウト（KO）マウスを用いたがん細胞移植モデル系で野生型（WT）マウスに比べ、腫瘍体積、血管密度、浸潤マクロファージ数の減少を観察している。またNDRG1 KOマウス血清中ではマクロファージ分化促進因子M-CSFやマクロファージにより産生される因子の発現低下が観察された。そこで本年度の研究では以下のことを明らかにした。1 NDRG1 KOマウスでのがん誘導血管新生数減少への腫瘍内マクロファージの関与の検討(1) マウス悪性黒色腫細胞含有マトリゲル皮下移植実験系で、WTと比較してNDRG1 KOマウス皮下移植マトリゲル内のがん血管新生密度及びマクロファージ浸潤数が有意に減少し、磁気ビーズを用いて精製したマクロファージは、血管新生促進因子VEGFや成熟型マクロファージ産生因子の発現が有意に低下していた。(2) WTマウスと比較してNDRG1 KOマウスではCD11b及びF4/80抗体を用いたフローサイトメトリー法での血中マクロファージ数の減少と、in vitro系でのマクロファージ前駆細胞に富む骨髄細胞のM-CSF誘導の増殖能の有意な低下が観察された。2 NDRG1 KOマウスにおける血管新生因子誘導の血管新生能の検討角膜法及び大動脈リングアッセイ法を用いた血管新生促進因子VEGF及びFGF-2誘導の血管新生能の検討では、NDRG1 KOマウスはWTマウスと比較して、FGF-2誘導の血管新生能に差は見られなかったが、VEGF誘導の血管新生能が有意に低下していた。以上の結果よりNDRG1 KOマウスではマクロファージの分化・成熟化が低下しており、腫瘍内マクロファージの機能とがん血管新生能も低下していることが示された。またVEGF誘導の血管新生能も特異的に低下していることが示された。
2: おおむね順調に進展している
NDRG1 KOマウスを用いることで、宿主細胞におけるNDRG1のがん及びVEGF誘導の血管新生への関与を初めて示した。さらにNDRG1がマクロファージや血管内皮細胞における分化及び成熟化へ関与することで血管新生を制御している可能性を示した。
今後はマクロファージにおけるNDRG1の欠損ががん血管新生能の低下に直接関与しているか否かを検討するため、放射線により骨髄抑制を行ったWTマウスへのNDRG1 KOマウス骨髄細胞由来マクロファージ移植時の血管新生能をマトリゲルプラグアッセイ法を用いて検討する。さらにNDRG1のマクロファージの分化・成熟化への関与メカニズムを骨髄細胞や腹腔内マクロファージを駆使して明らかにする。また血管内皮細胞におけるNDRG1のVEGFシグナルへの関与を、それぞれのマウス肺組織由来血管内皮細胞を駆使して解明していく。
現在NDRG1ノックアウトマウスは自家繁殖を行って研究に使用している。NDRG1ノックアウトマウス×NDRG1ノックアウトマウスの掛け合わせでは殆どマウスが生まれないため、当初の計画ではヘテロマウス×ヘテロマウスを掛け合わせることによりNDRG1ノックアウトマウスを作製する予定であった。しかしこの掛け合わせではNDRG1ノックアウトマウスの出生割合が極端に少なかった。そのため現在はNDRG1ノックアウトマウス×ヘテロマウスの掛け合わせによりNDRG1ノックアウトマウスの作製を行っている。この掛け合わせでは1回当たりの出生数は少ないが、生まれてくるNDRG1ノックアウトマウスの割合が高い。そのため出生マウス数が予定より減少し、マウス飼育費用が当初の計画より少なくなったために次年度使用額が生じた。上記の理由で述べたようにNDRG1ノックアウトマウスは極端に出生率が低いため、実験に使用する数を確保するのが大きな課題であった。次年度はin vivo系の実験やin vitro系で用いる骨髄細胞やマクロファージ、血管内皮細胞の採取などを行うため大量にNDRG1ノックアウトマウスが必要となってくる。そのため現在は当初の予定よりNDRG1ノックアウトマウス×ヘテロマウスの掛け合わせ数を増やしてNDRG1ノックアウトマウスの作製を行っている。そのため次年度は、当初の予定より出生マウスが増えるために次年度使用額は次年度のマウス飼育費用にあてる。
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PLoS ONE
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J Biol Chem.
巻: 288 ページ: 25025-25037
10.1074/jbc.M113.472068.
http://shuyo.phar.kyushu-u.ac.jp/
