2018 Fiscal Year Research-status Report
癌の転移先臓器決定と覚醒におけるCrkおよびExosomeの機能解析
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18K07059
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
津田 真寿美 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (30431307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 伸哉 北海道大学, 医学研究院, 教授 (70261287)
王 磊 北海道大学, 医学研究院, 助教 (70637975)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | エクソソーム / 転移 / CRK |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がんの転移についてはこれまで多数の研究が実施されてきたが、転移先臓器で長年潜伏していたがん細胞が何をきっかけに覚醒・再増殖するのか、また解剖学的位置関係からは説明をつけにくい臓器に転移・再発する理由はなぜか、その詳細な分子メカニズムは未だ解明されていない。申請者らはこれまで、シグナル伝達アダプター分子Crkががんの増殖・接着・ 浸潤・転移の全てのステップにおいて重要な役割を果たしていること、また最近、Crkががん組織の多様性形成に関与すると共に、エクソソームを介して転移の成立と促進に寄与する という新知見を見出した。これは、アダプター分子が転移先臓器の環境を整備しがん転移を成立させることを示唆する画期的なデータである。本研究では、Crkによるエクソソームの多様性形成メカニズムを明らかにし、がん転移の臓器選択性とがん細胞の覚醒との関連性を解明する。
当該年度は、ヒト浸潤性膀胱癌細胞株UM-UC-3の親株およびCrkノックダウン細胞から、超遠心法によりエクソソームを分離した。エクソソームに内包されている分子を、nano-LC MS/MS(蛋白質)で解析した所、受容体型チロシンキナーゼ、細胞内チロシンキナーゼ、細胞増殖因子、細胞外マトリックス、細胞接着分子、マトリックスメタロプロテアーゼなどが内包されていることが明らかとなった。これらの結果は、Western blottingによって確認された。各エクソソームを血管内皮細胞HUVECsに投与すると、UM-UC-3由来のエクソソームはHUVECsの細胞増殖能力、およびマトゲルへの浸潤能が行進することが明らかとなった。Crkノックダウン細胞由来のエクソソームはこれらの効果は認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、当初の予定通りに遂行されている。現在まで、特別な問題点や実験の遅れは生じていない。次年度以降も研究計画に沿って研究を遂行する。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）Crk依存的エクソソームヘテロジェナイティー形成とがん転移先臓器選択性の解析
マウスxenograftを用いて、エクソソームのヘテロジェナイティーとがんの転移先臓器との親和性を解析する。癌細胞から分離したエクソソームをPKH67で蛍光ラベルし、 ヌードマウスの尾静脈から接種。一日後にマウスのどの臓器に取込まれているかを蛍光顕微鏡下で観察する。さらに、エクソソームを連続投与して転移先臓器をeducate(教育)した後(1日置きに2週間、計6回投与)、tdTomato-Luc2導入野生型UM-UC-3細胞を尾静脈から接種し、一ヶ月後にIVIS spectrumを用いて転移巣の形成を観察。エクソソームのヘテロジェネイティーと転移先臓器との相関をパネル化する。一方、肺・肝・骨に転移した膀胱癌患者の血液中あるいは尿中からエクソソームを採取しマウスxenograftで得られた知見との一致性につい て検討する。
（２）Crk依存的エクソソームヘテロジェナイティー形成とがん細胞の覚醒との関連性解析
種々の癌腫由来のがん細胞に細胞周期の進行をモニタリングするFucciベクターを導入後、高濃度BrdU処理によりがん細胞に細胞老化を誘導。その後、エクソソームを処理し、どのエクソソームがどの癌腫の休眠状態のがん細胞を覚醒(再増殖)できるかをタイムラプス蛍光顕微鏡下で解析する。覚醒前後のがん細胞は、EMT、がん幹細胞、ヒストンメチル化関連分子に対する免疫染色を施行し、がん細胞の動態を解析す る。これらを、野生型およびCrk knock-down細胞由来のエクソソーム間で比較し、Crkが 制御するがん転移先臓器選択性とがん細胞覚醒化の全体像をパネル化する。
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[Journal Article] Chorionic Gonadotropin-β Modulates Epithelial-Mesenchymal Transition in Colorectal Carcinoma Metastasis2018
Author(s)
Kawamata F, Nishihara H, Homma S, Kato Y, Tsuda M, Konishi Y, Wang L, Kohsaka S, Liu C, Yoshida T, Tanino M, Tanaka S, Kawamura H, Kamiyama T, Taketomi A.
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Journal Title
The American Journal of Pathology
Volume: 188
Pages: 204～215
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Pre-treatment evaluation of FRET-based drug sensitivity test for patients with CML treated with dasatinib.2018
Author(s)
Kondo T, Fujioka M, Tsuda M, Murai K, Yamaguchi K, Miyagishima T, Shindo M, Nagashima T, Wakasa K, Fujimoto N, Yamamoto S, Yonezumi M, Saito S, Sato S, Ogawa K, Chou T, Watanabe R, Kato Y, Takahashi S, Okano Y, Yamamoto J, Ohta M, Iijima H, Oba K, Kishino S, Sakamoto J, Ishida Y, Ohba Y, Teshima T.
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Journal Title
Cancer Sci.
Volume: 109
Pages: 2256-2265
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Tough and self-recoverable thin hydrogel membranes for biological applications.2018
Author(s)
Ye YN, Frauenlob M, Wang L, Tsuda M, Sun TL, Cui K, Takahashi R, Zhang HJ, Nakajima T, Nonoyama T, Kurokawa T, Tanaka S, Gong JP.
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Journal Title
Advanced Functional Materials.
Volume: 28
Pages: 1801489
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Tumor budding and human chorionic gonadotropin-β expression correlate with unfavorable patient outcome in colorectal carcinoma.2018
Author(s)
Konishi Y, Kawamata F, Nishihara H, Homma S, Kato Y, Tsuda M, Kohsaka S, Einama T, Liu C, Yoshida T, Nagatsu A, Tanino M, Tanaka S, Kawamura H, Kamiyama T, Taketomi A.
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Journal Title
Med Oncol.
Volume: 35
Pages: 104
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] “Integrated diagnosis” of pilocytic astrocytoma: Molecular diagnostic procedure for an unusual case.2018
Author(s)
Ishida Y, Tsuda M, Sawamura Y, Fujii K, Murai H, Horiuchi N, Orba Y, Sawa H, Hall WW, Nagashima K, Tanaka S.
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Journal Title
Pathology Int.
Volume: 68
Pages: 694-699
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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