2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K07195
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
荒木 聡彦 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (80242808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩井 成留実 (青木成留実) 福岡大学, 理学部, 助教 (50510187)
澤田 均 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (60158946)
松井 太衛 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (90183946)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 血管内皮細胞 / プロテアーゼ / ADAM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「がん細胞や白血球の血管貫通」における血管壁の開口現象の分子機構は、よく分かっていない。血管貫通においては、ADAMプロテアーゼファミリーが浸潤細胞仮足に出現することや、それを人工的に欠失させることで浸潤能が抑制されることから、ADAMプロテアーゼが関与することが考えられていた。
申請者らは同様に血管壁を開口させる出血性ヘビ毒ADAMを用いて受容体を探索したところ、Wnt受容体でもある、LRP6とLRP5 が、ADAMプロテアーゼの受容体となることを見出した。受容体LRP6の切断阻害抗体を作製することにより、ヘビ毒のADAM毒素による細胞間接着解離および出血現象が抑制されたことから、LRP6やLRP5は血管壁開口現象の受容体の一つであることが示唆された。これらの受容体は、ヘビ毒ADAMと同様に、ヒトのがん細胞や白血球細胞が持つADAM8およびADAM12によっても、同じ個所を切断できることが分かった。したがって、ヒトがん細胞や白血球細胞も、この受容体を使って血管壁開口を起こし、血管を通過する可能性が示唆された。
そこで、ADAMによる血管壁開口の分子機構を、そこから明らかにしていけば、免疫機構やがん浸潤における血管通過を制御できると考えた。
今回、現在までに申請者らはLRP5/6以外に新しく数個のADAM特異的標的を見出した。これらの標的候補の受容体には、いくつかの共通する特徴が見いだされた。このことは、ADAMが血管開口のために、一定の関連した受容体群に結合し、さらに切断して活性化する可能性を示唆した。これはADAM受容体ファミリーの全体像の手がかりになるかもしれない。これらによって血管壁開口現象や、血管細胞に留まらない細胞間接着解離現象を、解明していける可能性を見出した。現在、これらADAM受容体候補因子が、実際に細胞間開口にどの程度関与するか研究を進めている。
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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
令和元年度は、サブテーマの①「血管開口機構の疾患関与の解析」においては、各種疾患に関与する分子群の解析をし、②の「血管開口の分子機構の解明」では、ADAM結合受容体の機能解析で成果があった。
①の「血管開口機構の疾患関与の解析」においては、ヘビ毒ADAMおよびヒトADAMの結合分子群が、各種疾患とどう関わる可能性があるのか、網羅的データ解析により調べて成果があった。データ解析により、ADAM結合分子群が、がんを含めた各種疾患に関わる特定の生物応答に関与する可能性が得られた。今回の解析により、ADAM一般の性質を踏まえて上での血管通過におけるADAMの関与が明らかになる可能性が出てきた。
②の「血管開口機構の解明」においては、受容体LRP6とLRP5の他に、ADAMにより特異的に標的になり切断される受容体型分子をさらに数種見出した。また、結合する受容体を数種見出した。このうち一種では、結合阻害抗体によりヘビ毒ADAMの３つの細胞作用の阻害を起こしたことから、機能に関する受容体であるとの考えをさらに深めた。
また、LRP5, LRP6と新しい標的分子に共通する結合に関する興味深いいくつかの特徴を見出すことができた。この特徴もADAMの受容体ファミリーの全体像を映し出している、という可能性が考えられた。とくに今回比較的多数の受容体の存在が示唆されたことから、このような多数の受容体を識別する機構として興味深い機構が浮かび上がってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
サブテーマの「②血管開口機構の解明」においては、特異的に切断される新しいADAM受容体候補が、さらに複数見つかったことから、これらが、実際に血管細胞間接着の解離に関与しているかどうかを培養細胞等で調べていく。そのために、切断を阻害する抗体、分子接着を阻害する抗体を作製し、細胞間接着解離が抑制されるかどうかを調べて行く。
サブテーマの②の結果も含め、サブテーマの①の解析から、ADAM受容体候補に共通するいくつかの特徴が浮かび上がってきたため、その条件が本当に必要かどうか、またその条件を満たす他の分子もADAM受容体なのかどうかをさらに検証する。そのため、受容体の共通条件存在下と非存在下における、受容体結合と切断の変化について、試験管内・細胞・個体において比較し、共通条件の必要性を調べる。そのことによって受容体の全体像を明らかにし、ADAMによる信号伝達システムの解明の糸口とする。
他方、それら受容体の細胞内の信号伝達を解明していくため、受容体で共通する細胞内ドメインによる細胞内信号伝達を解析する。培養細胞を用いて、共通する細胞内ドメインに結合する分子群に対する抗体染色等により、それら細胞内信号伝達因子の挙動を調べ、細胞内信伝達を解明していく。
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| Causes of Carryover |
研究分担者の異動による研究体制で、分担者の学生が分担者のもとで実験するか代表者のもとで実験するかを、決定が遅れたこともあり、不測の事態に備えて節約できた金額（少額であるが）を繰り越す選択をした。学生が代表者のもと実験することが決まったので、とくに問題は生じないため、この金額を予定された実験の消耗品費として用いることにした。
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