2020 Fiscal Year Research-status Report

Sprouty2 による上皮間葉転換制御を介した扁平上皮癌転移抑制機構の解明

Research Project

Project/Area Number	20K10173
Research Institution	Kurume University
Principal Investigator	武富孝治久留米大学, 医学部, 講師 (10553290)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	讃井彰一九州大学, 大学病院, 講師 (70507780) 福田隆男九州大学, 大学病院, 講師 (80507781)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2025-03-31
Keywords	MAPK 経路
Outline of Annual Research Achievements	上皮系のがん細胞が原発部位から転移を起こす際、上皮間葉転換（EMT: epithelial mesenchymal transition）が鍵になることが知られており、この EMT に関わる細胞シグナル伝達機構として TGF-β-smad シグナルが重要であることが知られている。一方、SPROUTY2 はチロシンキナーゼ型受容体（RTK: receptor tyrosine kinase) の下流にある MAPK 経路によって転写・誘導される MAPK 経路制御因子として知られている。近年、 SPROUTY は様々ながんの増殖抑制に影響を与えていることが報告されており、さらに前述の TGF-β-SMAD シグナルの制御にも関与していることが報告されている。研究者らは以前、マウスの骨芽細胞株を用いて、TGF-β スーパーファミリーの 1 つである BMP (: bone morphogenetic protein) シグナルを SPROUTY2 が抑制することを示し、SPROUTY ファミリーが TGF-β-SMAD シグナルを抑制することで EMT を制御する可能性を考えた。本年はまず、ヒトの細胞でも同じ現象がみられるかを検討するため、TA クローニングによるプラスミド作成など基本となる材料の作成を行った。また、ヒト骨芽細胞株として、ヒト骨肉腫から単離された Human bone osteosarcoma cell line である SaOS-2 における SPROUTY2 および SPROUTY ファミリーの mRNA の発現を real-time PCR 法にて調べた。その結果、SPROUTY2 は、FGF 刺激で誘導され、EGF 刺激では有意に誘導はされず、他の SPROUTY ファミリーも同様の結果であった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason マウスの実験の際に作成を行った human SPROUTYs や human SPREDs のプラスミドを再作成しなければならなかったため、その分の遅れが生じた。ヒトの組織切片を用いて、免疫染色に適切な SPROUTY2 の抗体をいくつか試しているが、なかなか特異的に染色できる抗体が見出せなかったことに時間を費やしてしまったことも遅れの要因となった。発現だけ見るのであれば、ISH など、mRNA レベルに留めることで先の機能解析に時間を費やすことが大切であると考える。
Strategy for Future Research Activity	SPROUTY2 が、TGF-β-SMAD シグナルを介して上皮間葉転換の制御に関わり、その結果、扁平上皮がんの転移抑制機構を示すのではないかという仮説に立って研究を開始しているが、TGF-βスーパーファミリーに属する BMP シグナルに焦点を当て解析を行っている。BMP シグナルにおいては、その下流にある SMAD へシグナルがつながる BMP-SMAD 経路のみならず、MAPK 経路や PI3K 経路といった SMAD 非依存経路の存在もある。しかしながら、これまでマウス Sprouty の研究で MAPK 経路や PI3K-Akt 経路における Sprouty の機能は多くの報告で解析されており、human SPROUTYs の機能も同様であることが予想されるが、これは実験で確認しておく必要がある。マウスの研究が先行してあることから、これに準じながら human での機能を解析していく予定である。
Causes of Carryover	本年度は新たに本研究課題に取り組んだ初年度であったが、もともと計画していた内容のさらなる充実を図り、ひいては最終的な論文の参考文献に引用できるような文献を、臨床および基礎医学的観点からの数多く検索し、Endonote9 に保存していった。また、予備実験や病理組織学的実験においては、これまで使用してきた実験器具を用いて行うことができたため、新たな器具を購入するのを回避できた。マウスに関しては、飼育の状況や交配も必要なため購入した。今後は本格的な解析に入るため、基金であることを生かして必要な試薬や細胞培養試薬を中心に、計画的に使用する予定である。