肺サーファクタント蛋白質の新たな生体防御機能：抗腫瘍活性と肺病態進展の防御機構

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25461194
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 黒木 由夫 札幌医科大学, 医学部, 教授 (70161784)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 肺サーファクタント / コレクチン / EGFシグナル / アクロレイン / 肺がん

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、肺コレクチンによる腫瘍増殖抑制機能を調べ、その機序を明らかにし、さらに、喫煙や大気汚染時の肺コレクチンの蛋白分子と機能の変化を調べることによって、慢性閉塞性肺疾患(COPD)等の肺病態進展における肺コレクチンの役割を調べた。
ヒト肺腺がん細胞株において、SP-AとSP-DはEGFによるEGFR、Erk、Aktのリン酸化を抑制し、細胞増殖・遊走・浸潤を抑制した。125 I-EGFを用いた解析ではSP-AとSP-DはEGFとEGFRの結合を阻害した。EGFRの組換え細胞外ドメイン（sEGFR）を発現、精製し、表面プラズモン共鳴センサーで解析したところ、SP-DはsEGFRにCa2+依存性に結合したが、N型糖鎖を切断したsEGFRには結合しなかった。質量分析による解析から、ドメインⅢ（リガンド結合部位）に高マンノース型糖鎖が存在したので、SP-DはドメインⅢの糖鎖に結合し、EGFRのリガンド結合を阻害すると考えられた。一方、SP-Aは糖鎖除去sEGFRにも結合し、SP-Dの機序と異なっていた。また、SP-Aは肺がん細胞株に対してgefitinibとの併用により相加的にがん細胞の増殖を抑制した。
CSEとacroleinの暴露により、SP-Aは分子内のreactive thiolの減少、acrolein付加が認められた。SP-Aのacrolein修飾部位として、His116が同定された。さらに、SCE、acroleinの暴露により、SP-Aの大腸菌増殖抑制能が低下した。

Research Products

• [Journal Article] SP-AおよびSP-A由来ペプチドはヒトβ-ディフェンシン3による肥満細胞の遊走を抑制する (2016)
  • Author(s): 有木茂, 上原康昭, 村田雅樹, 高宮里奈, 長谷川喜弘, 齋藤充史, 千葉弘文, 黒沼幸治, 高橋素子, 高橋弘毅, 黒木由夫
  • Journal Title: 分子呼吸器病 Volume: 20 Pages: 120-123
• [Journal Article] Surfactant protein D suppresses lung cancer progression by downregulation of epidermal growth factor signaling. (2015)
  • Author(s): Hasegawa Y, Takahashi M, Ariki S, Asakawa D, Tajiri M, Wada Y, Yamaguchi Y, Nishitani C, Takamiya R, Saito A, Uehara Y, Hashimoto J, Kurimura Y, Takahashi H, Kuroki Y
  • Journal Title: Oncogene Volume: 34 Pages: 838-845
  • DOI: 10.1038/onc.2014.20
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fucosylated surfactant protein-D is a biomarker candidate for the development of chronic obstructive pulmonary disease. (2015)
  • Author(s): Ito E., Oka R., Ishi T., Korekane H., Kurimoto A., Kizuka Y., Kitazume S., Ariki S., Takahashi M., Kuroki Y., Kida K., Taniguchi N.
  • Journal Title: Journal of Proteomics Volume: 127 Pages: 386-394
  • DOI: 10.1016/j.jprot.2015.07.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 肺サーファクタント蛋白質のEGFシグナル制御を介した抗腫瘍作用 (2015)
  • Author(s): 長谷川喜弘, 高橋素子, 有木茂, 高宮里奈, 上原康昭, 橋本次朗, 和田芳直, 高橋弘毅, 黒木由夫
  • Journal Title: 分子呼吸器病 Volume: 19 Pages: 107-111
• [Presentation] 糖鎖改変・可溶型ErbB3による抗腫瘍作用の分子メカニズム (2015)
  • Author(s): 高橋素子, 加藤公児, 姚閔, 和田芳直, 田尻道子, 長谷川喜弘, 高宮里奈, 有木茂, 黒木由夫
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸市ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 肺コレクチンSP-Aによる肺胞マクロファージの分化調節機構の解明 (2015)
  • Author(s): 高宮里奈, 有木茂, 村田雅樹, 長谷川喜弘, 高橋素子, 澤田典均, 黒木由夫
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 特別講演『肺サーファクタントを巡る最新の話題と今後の展望』 (2015)
  • Author(s): 黒木由夫
  • Organizer: 日本肺サーファクタント・界面医学会 第51回学術研究会
  • Place of Presentation: テイジンホール（大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-10-31
• [Presentation] ナトリウムリン酸共輸送体(Npt2b)欠損マウスを用いた肺胞微石症の病態解析 (2015)
  • Author(s): 齋藤充史, 高橋弘毅, 黒木由夫, Francis X. McCormack
  • Organizer: 日本肺サーファクタント・界面医学会 第51回学術研究会
  • Place of Presentation: テイジンホール（大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-10-31
• [Presentation] 肺サーファクタント蛋白質AおよびDによるEGFRの機能制御メカニズム (2015)
  • Author(s): 長谷川喜弘, 高橋素子
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [Presentation] EGFRのドメインIIIの糖鎖による機能制御 Regulation of EGFR by site-specific glycosylation (2015)
  • Author(s): 高橋素子, 長谷川喜弘, 高宮里奈, 和田芳直, 田尻道子, 浅川大樹, 有木茂, 黒木由夫
  • Organizer: 第３４回 日本糖質学会
  • Place of Presentation: 東京大学安田講堂（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-07-31 – 2015-08-02
• [Presentation] 肺サーファクタントタンパク質SP-Dの機能 (2015)
  • Author(s): 高橋素子, 長谷川喜弘, 高宮里奈, 有木茂, 高橋弘毅, 黒木由夫
  • Organizer: 第３４回気道分泌研究会
  • Place of Presentation: 札幌プリンスホテル国際館パミール（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2015-07-11