Ｇｉｒｄｉｎファミリー分子の機能と精神神経疾患・がんの病態形成における役割

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26221304
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 高橋 雅英 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (40183446)
• 研究分担者: 榎本 篤 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (20432255) ; 浅井 直也 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (80273233)
• 研究期間 (年度): 2014-05-30 – 2019-03-31
• キーワード: Girdin / Daple / cancer progression / CAF / Wntシグナル

研究実績の概要

腫瘍微小環境におけるリン酸化Girdinの意義を検討するため、GirdinのAktによるリン酸化部位であるSer1416をAlanineに置換したノックインマウス（以下SAマウス）を用いて解析した。Lewis lung adenocarcinoma (LLC)を野生型マウスとSAマウスの皮下に移植して、腫瘍増殖を比較した。SAマウスにおいて、腫瘍の増大が有意に抑制されており、腫瘍組織に存在するがん関連線維芽細胞（cancer associated fibroblasts; CAF）の数も有意に少なかった。一方、腫瘍血管量や腫瘍随伴マクロファージの浸潤は両群で有意差が見られなかったことより、血管内皮細胞やマクロファージではなく、CAF内におけるAktによるGirdinのリン酸化が腫瘍の進展に寄与していることが示唆された。SAマウスから得られた線維芽細胞やCAFとがん細胞をマウスへ移植すると、野生型マウスからの線維芽細胞やCAFを用いた群と比較して、腫瘍の増大が抑えられ、CAF内におけるAkt-Girdinシグナルが腫瘍の増殖に寄与していることを支持する結果となった。
胃がんの浸潤、転移におけるDapleの役割を、胃がん組織を免疫染色することにより解析した。その結果、Dapleの発現が高い群ではがん細胞の胃壁への浸潤、リンパ節転移の頻度が高く、予後不良であることが判明した。胃がん細胞株を用いた実験により、DapleをノックダウンするとWnt5aで誘導されるRacおよびJNKの活性とlaminingamma2の発現が低下し、細胞運動能、浸潤能も低下した。胃がん細胞のマウスへの移植系において、Dapleをノックダウンした細胞では肝臓への転移能が有意に低下し、Dapleがnon-canonical Wntシグナルを介した胃がん細胞の浸潤、転移に重要な役割を果たしていることを示した。

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

腫瘍微小環境におけるリン酸化Girdinの意義を検討するため、GirdinのAktによるリン酸化部位であるSer1416をAlanineに置換したノックインマウスを用いて解析し、腫瘍組織に存在するがん関連線維芽細胞（cancer associated fibroblasts; CAF）におけるAkt-Girdinシグナルの腫瘍の進展における重要性について個体レベルの実験で証明した。
胃がんの浸潤、転移におけるDapleの役割を、胃がん組織を免疫染色することにより解析した。胃がん細胞株を用いた実験と組み合わせて、Dapleがnon-canonical Wntシグナルを介した胃がん細胞の浸潤、転移に重要な役割を果たしていることを示した。
研究計画で提案したGirdinおよびDapleのがんの進展における役割について順調に研究が進んでいる。

今後の研究の推進方策

GirdinおよびDapleのノックアウトマウスあるいはノックインマウスを用いて、生体内の機能の解析を継続する。Girdinのチロシンリン酸化部位に変異を導入したノックインマウスやGEF活性に必須のアミノ酸に変異を導入したノックインマウスを用いて、これらの活性の生体内における意義を解明する。
GirdinおよびDapleの変異とヒト疾患との関連性についても引き続き検討する。
質量分析により同定したGirdinおよびDapleの結合蛋白の機能について、生化学的、細胞生物学的手法を用いて詳細に解析する。

研究成果

• [雑誌論文] Role for Daple in non-canonical Wnt signaling during gastric cancer invasion and metastasis (2016)
  • 著者名/発表者名: Hosne Ara, Maki Takagishi, Atsushi Enomoto, Masato Asai, Kaori Ushida, Naoya Asai, Yoshie Shimoyama, Kozo Kaibuchi, Yasuhiro Kodera, Masahide Takahashi
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 107 ページ: 133-139
  • DOI: 10.1111/cas.12848
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Akt-Girdin signaling in cancer-associated fibroblasts contributes to tumor progression (2015)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Yamamura, Naoya Asai, Atsushi Enomoto, Takuya Kato, Shinji Mii, Yuji Kondo, Kaori Ushida, Kaoru Niimi, Nobuyuki Tsunoda, Masato Nagino, Shu Ichihara, Koichi Furukawa, Kengo Maeda, Toyoaki Murohara T, Masahide Takahashi
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 75 ページ: 813-823
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-14-1317
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The impact of Girdin expression on recurrence-free survival in patients with luminal-type breast cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazumi Nishimae, Nobuyuki Tsunoda, Yukihiro Yokoyama, Toshio Kokuryo, Akari Iwakoshi, Masahide Takahashi, Masato Nagino
  • 雑誌名: Breast Cancer 巻: 22 ページ: 445-451
  • DOI: 10.1007/s12282-013-0501-3
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A new ER stress regulator, Gipie, regulates the survival of vascular smooth muscle cellsand the neointima formation after vascular injury (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Noda, Kengo Maeda, Shinji Hayano, Naoya Asai, Atsushi Enomoto, Masahide Takahashi, Toyoaki Murohara
  • 雑誌名: Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 巻: 35 ページ: 1246-1253
  • DOI: 10.1161/ATVBAHA.114.304923
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Girdin/GIV regulates transendothelial permeability by controlling VE-cadherin trafficking through the small GTPase, R-Ras (2015)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Ichimiya, Kengo Maeda, Atsushi Enomoto, Liang Weng, Masahide Takahashi, Toyoaki Murohara
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 461 ページ: 260-267
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.04.012
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Akt-dependent Girdin phosphorylation regulates repair processes after acute myocardial infarction (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinji Hayano, Mikito Takefuji, Kengo Maeda, Tomonori Noda, Hitoshi Ichimiya, Koichi Kobayashi, Atsushi Enomoto, Naoya Asai, Masahide Takahashi, Toyoaki Murohara
  • 雑誌名: J. Mol. Cell. Cardiol. 巻: 88 ページ: 55-63
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2015.09.012
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Potential involvement of kinesin-1 in the regulation of subcellular localization of Girdin (2015)
  • 著者名/発表者名: Aya Muramatsu, Atsushi Enomoto, Takuya Kato, Liang Weng, Keisuke Kuroda, Naoya Asai, Masato Asai, Shinji Mii, Masahide Takahashi M
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 463 ページ: 999-1005
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.06.049
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel approach against vascular intimal hyperplasia through the suppression of Girdin (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Miyachi, Masahide Takahashi, Kimihiro Komori
  • 雑誌名: Ann. Vasc. Surg. 巻: 8 ページ: 69-73
  • DOI: 10.3400/avd.ra.14-00129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Akt-Girdin as oncotarget (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahide Takahashi, Naoya Asai, Atsushi Enomoto
  • 雑誌名: Oncoscience 巻: 2 ページ: 811-812
  • DOI: 10.18632/oncoscience.233
  • オープンアクセス
• [学会発表] Roles of Akt-girdin signaling in cancer progression (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahide Takahashi
  • 学会等名: King’s College London-Nagoya University Workshop in Cancer and Neuroscience
  • 発表場所: Nagoya University ( Nagoya, Aichi)
  • 年月日: 2016-03-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 細胞接着因子の空間的ダイナミクスが関わるがん細胞の集団的移動のメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 榎本篤、加藤琢哉、高橋雅英
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
  • 招待講演
• [学会発表] Daple regulates Wnt5a-mediated cell migration and metastasis of gastric cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Hosne Ara, Maki Takagishi, Masahide Takahashi
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] AktおよびWntシグナル系におけるGirdinファミリー分子による細胞運動制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅英
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of cargo-selective endocytosis by dynamin 2 GTPase-activating protein girdin (2015)
  • 著者名/発表者名: Liang Weng, Atsushi Enomoto, Naoya Asai, Takuya Kato, Takashi Watanabe, Kozo Kaibuchi, Masahide Takahashi
  • 学会等名: The 6th EMBO meeting
  • 発表場所: The International Convention Centre (Birmingham, UK)
  • 年月日: 2015-09-05 – 2015-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Roles of Akt-girdin signaling in cancer progression (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahide Takahashi
  • 学会等名: International Conference and Exhibition on Molecular Medicine and Diagnostics
  • 発表場所: Crown Plaza London-Heathrow (London, UK)
  • 年月日: 2015-08-24 – 2015-08-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Roles of Akt/girdin signaling in cancer progression (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahide Takahashi
  • 学会等名: International Conference on Medicine and Biopharmaceuticals
  • 発表場所: Guilin Bravo Hotel (Guilin, China)
  • 年月日: 2015-08-15 – 2015-08-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] がん細胞の不均一性形成における間質の重要性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 榎本篤、加藤琢哉、高橋雅英
  • 学会等名: 第104回日本病理学会総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-04-30 – 2015-05-02
  • 招待講演
• [学会発表] Involvement of Daple in Wnt5a-mediated gastric cancer progression (2015)
  • 著者名/発表者名: Hosne Ara, Maki Takagishi, Masahide Takahashi
  • 学会等名: 第104回日本病理学会総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-04-30 – 2015-05-02
• [図書] Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling: Critical Roles of the AKT substrate Girdin in Disease Initiation and Progression (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Enomoto, Liang Weng, Masahide Takahashi (Eds. Jun-ichiro Inoue, Mutsuhiro Takekawa)
  • 総ページ数: 348 (233-250)
  • 出版者: Springer