2017 Fiscal Year Research-status Report
がん細胞に集団浸潤を誘引する接触追従の機序解明と普遍性の検証
| Project/Area Number |
17K07150
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
芳賀 永 北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (00292045)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 純子 (仁尾純子) 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70447043)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 細胞・組織 / がん細胞 / 集団浸潤 / 接触追従 / 電子顕微鏡 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
がん細胞は悪性度が進むにつれて基質中を移動する能力（浸潤能）が増し，生体内を無秩序に移動し増殖することで個体の生命を脅かす．がん細胞の浸潤に関する研究は，これまで主に単一の細胞を対象に行われてきた．一方，実際の生体内では，がん細胞は組織内を集団で浸潤することが知られている．本研究は，がん細胞の接触追従という性質に着目し，集団浸潤の機序を解明することを目的とする．
研究代表者はこれまでに，ヒト扁平上皮がん細胞株（A431細胞）を親株として，集団浸潤を示すクローン株（A431-G11細胞）の樹立に成功した．さらに，インテグリンβ1が細胞-細胞間に局在し，その活性阻害によって，集団浸潤能が失われることを明らかにした．
平成29年度では，研究実施計画に従い，細胞-細胞間に局在するインテグリンβ1と結合するタンパク質を調べた．その結果，インテグリンβ1はインテグリンα2と結合し，ヘテロダイマーを形成することが明らかとなった．さらに，コラーゲンゲルに包埋したがん細胞集団の組織切片を電子顕微鏡で撮影したところ，細胞-細胞間の間隙が，集団運動しないがん細胞種（T84細胞）に比べて有意に広く，細胞外基質である17型コラーゲンおよびラミニン332が存在することが分かった．また，RNA干渉法によって，インテグリンα2，17型コラーゲン，ラミニンα3をそれぞれ発現抑制したところ，集団浸潤が阻害されることが明らかとなった．ウエスタンブロッティングの結果，17型コラーゲンは分泌型と膜局在型の両方が存在することが分かった．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成29年度では，研究実施計画をほぼ全て遂行することができた．さらに，平成30年度に予定していた実験にも着手し，細胞間接着構造の一つであるデスモソームの有無が集団浸潤に影響を与えるという示唆を得ることができた．電子顕微鏡による観察の結果，集団運動しないがん細胞種（T84細胞）ではデスモソームが多数観察されるのに対し，集団浸潤するA431細胞ではデスモソームがほとんど観察されず，アドヒレンスジャンクションのみが多数観察された．これらの結果は，日本癌学会，日本分子生物学会をはじめとする国内外のシンポジウム，セミナーなどで発表するに至った．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は研究実施計画をさらに推し進めるべく，デスモソーム構成遺伝子のカプランマイヤー曲線を作成し，A431細胞におけるデスモソーム構成遺伝子の発現をPCRで調べる．集団浸潤しない細胞株（T84細胞）に対してプラコグロビンの免疫染色を行い，さらに，デスモグレイン、デスモコリンのsiRNAを導入し，デスモソームの構成を抑制したT84細胞が集団浸潤するかどうかを観察する．また，細胞-細胞間に観察された17型コラーゲンの発現を抑制すると細胞間隙が広くなり集団浸潤が阻害された．この結果は細胞間接着構造の減少によるものと考えられるので，今後はE-カドヘリンの免疫染色を行い，アドヒレンスジャンクションの有無による集団浸潤との関係を調べる．
|
| Causes of Carryover |
当初予定の実施計画で想定していた試薬などの経費を予想価格より抑えることが出来た．
|
