尿路上皮癌における抗がん剤耐性獲得下の微小環境とユビキチンシステムの解明

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26462429
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部, 講師(非常勤) (60445244)
• 研究分担者: 小坂 威雄 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (30445407) ; 大家 基嗣 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (00213885)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 尿路上皮癌 / 上皮間葉転換 / ユビキチン

研究実績の概要

難治性である転移・再発性尿路上皮癌の治療には、癌細胞のみならず宿主自身の微小環境制御を介した包括的アプローチが重要である。当教室では、血管新生・上皮間葉転換(epithelial-mesenchymal transition: EMT)を中心としたがん微小環境と泌尿器科癌について検討を重ねてきた。本研究は転移・再発性尿路上皮癌におけるシスプラチン(CDDP)耐性獲得後の微小環境変化として、アレイ解析より抽出したユビキチンリガーゼFBXO32発現低下とEMT誘導に着目した。慶應義塾大学病院における上部尿路上皮癌データベースと臨床検体(N=201)を用いた後ろ向き解析では、FBXO32低発現群におけるEMT関連因子SNAIL高発現とE-カドヘリン低発現が確認された。また病理組織学的因子に加えFBXO32低発現が術後再発・癌死に関連する独立した危険因子であった。CDDP耐性尿路上皮癌細胞株T24PRを用いた検討では、SiRNA法によるFBXO32ノックダウンに伴うEMT誘導とFBXO32過剰発現に伴うがん浸潤能低下が確認され、CDDP耐性下における新規EMT制御因子FBXO32を介したがん微小環境変化の可能性が示唆された。

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

H26年度はまず、慶應義塾大学病院における上部尿路上皮癌データベースを基に、臨床検体を用いた免疫組織学的染色によるFBXO32発現とEMTの関係を検討した。FBXO32低発現群におけるSNAIL高発現とE-カドヘリン低発現が確認され、FBXO32発現低下を介したEMT誘導が示唆された。更に本データベースを用いた上部尿路上皮癌の予後解析においては、上部尿路上皮癌における予後予測マーカーとしてのFBXO32発現の有用性が示唆された。CDDP耐性尿路上皮癌細胞株T24PR細胞を用いたIn vitro解析においても、FBXO32ノックダウンに伴うEMT誘導とFBXO32過剰発現に伴う細胞浸潤能の低下が確認され、新規EMT制御因子FBXO32の可能性が示唆された。またCDDP耐性下におけるFBXO32発現抑制のメカニズム解明として、T24PR細胞を用いたCGHアレイ解析を行い、CDDP耐性株における8番染色体長腕領域のLOHが確認された。本領域はFBXO32遺伝子のコード領域であり、T24PR細胞における染色体レベルでのFBXO32発現抑制が示唆された。

今後の研究の推進方策

1)CDDP耐性獲得下のエピジェネティック変化によるFBXO32発現調節とFBXO32標的基質の同定：本項目ではFBXO32誘導の重要なエピジェネティック調節因子であるPI3K-AKT-FOXO axisに焦点をあて検討を行う。FOXO1/FOXO3aはFBXO32制御を担う代表的な転写因子であり、脱リン酸化状態において核内移行しFBXO32発現を誘導するとされる。抗がん剤耐性下の癌細胞では、PI3K-mTOR経路の活性化が示唆されており、その中心であるAKTのリン酸化は直接的にFOXO1/FOXO3aリン酸化を促進し、間接的にFBXO32発現の低下に関与する可能性がある。更には、FBXO32の標的分子であるMyoD、eIF3fにも焦点を当て、FBXO32下流カスケードの解析にも着手する予定である。2)CDDP耐性化機構へのFBXO32発現の関与：FBXO32発現制御によるアポトーシス誘導やP21, P27, Cyclin D1, Cyclin E等の細胞周期関連因子調節への関与を検討する。FBXO32は当初、癌研究においてはヒストンメチル化酵素阻害剤DZNepの誘導遺伝子群として報告された。本研究ではFBXO32の細胞周期制御及びCDDP耐性獲得への関与を検討すると共に、癌幹細胞性との関係(CD44, CD24, CD133等の変化)も解析を予定している。

研究成果

• [雑誌論文] A multi-institutional validation of the prognostic value of the neutrophil-to-lymphocyte ratio for upper tract urothelial carcinoma treated with radical nephroureterectomy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Tanaka, Eiji Kikuchi, Kent Kanao, Kazuhiro Matsumoto, Suguru Shirotake, Yasumasa Miyazaki, Hiroaki Kobayashi, Gou Kaneko, Masayuki Hagiwara, Hiroki Ide, Jun Obata, Katsura Hoshino, Nozomi Hayakawa, Takeo Kosaka, Satoshi Hara, Masahumi Oyama, Tetsuo Momma, Yosuke Nakajima, Masahiro Jinzaki, Mototsugu Oya M
  • 雑誌名: Annals of Surgical Oncology 巻: 21 ページ: 4041-4048
  • DOI: 10.1245/s10434-014-3830-3.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 尿路上皮癌における抗がん剤耐性克服とEMT制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中伸之 小坂威雄 宮﨑保匡 丹羽直也 水野隆一 菊地栄次 宮嶋哲 大家基嗣
  • 学会等名: 第24回泌尿器科分子・細胞研究会
  • 発表場所: JPタワー（東京都千代田区）
  • 年月日: 2015-02-27 – 2015-02-28
• [備考] 慶應義塾大学医学部 泌尿器科学教室
  • URL: http://www.keio-urology.jp/