2013 Fiscal Year Research-status Report
２つのプロスタノイド受容体情報伝達系活性化バランスによる結腸癌細胞制御機構の解明
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25460091
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
藤野 裕道 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40401004)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | PGE2 / PGD2 / EP2受容体 / DP受容体 / 結腸癌細胞 / LS174T細胞 / DAF/CD55 / DPアンタゴニスト |
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| Research Abstract |
プロスタグランジンE２（PGE2）は主にEP2およびEP4受容体サブタイプに作用し、結腸癌の増悪化に関与していると考えられている。しかしながら多くのヒト結腸癌細胞株においてEP2受容体の他に、DP受容体の発現も確認されている。DP受容体の主なリガンドであるプロスタグランジンD2（PGD2）とPGE2は、五員環上のケトン基と水酸基の位置を交換しただけの違いしかない。そのため、これら２つのプロスタノイド/受容体系は容易に交錯することが知られているが、その交錯の程度や癌化への役割についての研究はほとんどなされてはいない。そのため、本研究では両受容体系の相互作用、クロストークなどを明らかにする目的の一環として、平成２５年度においてはLS174Tヒト結腸癌細胞を用いて研究を行った。LS174T細胞にはEP受容体のうちEP2受容体のみが発現しており、さらにDP受容体の発現も確認しているため、PGE2あるいはPGD2刺激によるmRNA発現の違いについて次世代シーケンサーを用いて解析した。その結果、１）PGD2刺激により発現が変動したmRNAは、PGE2刺激でも同様に変動する事が明らかとなった。すなわち、癌化関連因子であるDAF/CD55や、ムチン13などは、どちらのリガンド刺激においても亢進していた。また興味深い結果として、２）PGD2刺激特異的に変化するmRNAは検出されなかった一方、極めて少数ではあるがPGE2刺激でのみ変化したmRNAが検出された。さらに新規インドール化合物によるDP受容体アンタゴニストの探索も行った。その結果AWT-489が見いだされ、LS174T細胞においてDP受容体刺激によるDAF/CD55発現を、既存のアンタゴニストであるBWA868Cよりも有意に抑制する結果が得られた（Arch Biochem Biophys (2014) 541: 21）。
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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
LS174T細胞をPGE2あるいはPGD2で刺激した場合、それぞれのリガンドはEP2受容体およびDP受容体の両方に作用する事が考えられる。平成２５年度の実験結果からは、それぞれのリガンドが、どちらの受容体を、どの程度の割合で刺激する事によってmRNAの発現を変動させたかについて解明する前段階として、両受容体による情報伝達系を１つのシステムとして捉えた時の、アウトプットの一つとしてmRNAの発現変動を解析した。その結果ムチン13をはじめ、その殆どのmRNA発現変動の傾向は、どちらのリガンドで刺激しても、ほぼ共通であった。しかしながら少数ではあるが、PGD2ではなく、PGE2にのみ特異的に発現が変動するmRNAの存在も明らかとなった。この僅かなmRNA発現の違いが癌の増悪化を左右する可能性が考えられるため、その詳細なメカニズムを解明する目的で、HEK293細胞に、それぞれの受容体を発現させたモデル細胞を用いて、異なるリガンド刺激による細胞応答の違いの解明を、すでにスタートさせている。すなわち平成２５年度の主な研究成果として、今後この２つのプロスタノイド受容体情報伝達系バランスによる結腸癌細胞制御機構の詳細を検討する上で、指標となるアウトプットを絞り込めたことである。また、新規DP受容体アンタゴニストを探索できたことから（Arch Biochem Biophys (2014) 541: 21）、今後の研究における重要なツールとなりうる可能性を見いだせたのも大きな成果であると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２５年度では、LS174T細胞を一つのシステムとして捉え、それぞれのリガンド刺激によるアウトプットの探索を目的として解析して来た。平成２６年度では、そのメカニズム解明の一環として、EP2受容体およびDP受容体を、PGE2あるいはPGD2で刺激した時の情報伝達系の違いを明らかにしたいと考えている。そのため、すでにスタートさせているHEK293にEP2あるいはDP受容体を発現させた系を用いて、異なるリガンド刺激によるcAMP産生などのセカンドメッセンジャーを含む細胞内情報伝達系への影響などを解析して行く予定である。その過程で得られた結果をもとにLS174T細胞での結果を演繹し、使用可能なアゴニストやアンタゴニスト、あるいは各種キナーゼ阻害剤などの薬理学的ツールを使用し、実際の癌細胞における２つのプロスタノイド/受容体系の交錯メカニズム、およびその役割を解明したいと考えている。またその後、それらリガンド/受容体系の活性化バランスを変化させた時に、癌の悪性化がより軽減する条件を見いだせればと考えている。
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