膵管がんにおける一次繊毛消失の分子機構と影響の解明

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先行研究において正常細胞の一次繊毛形成を抑える分子として同定したキネシンKIF24のヒト膵管癌由来Panc1細胞における機能を解析した。ゲノム編集技術を用いてPanc1細胞のKIF24に変異を導入したところ、一次繊毛形成が促進されたことから、KIF24は膵管癌細胞においても一次繊毛形成を抑えることが示唆された。また、KIF24変異Panc1細胞はin vitro及びin vivoで細胞増殖が亢進することがわかった。この結果は、一次繊毛が細胞増殖を抑えるという以前の報告と矛盾することから、KIF24変異細胞の細胞増殖亢進のメカニズムを調べた。その結果、多くの癌細胞で引き起こされている中心体の異常増加による紡錘体形成異常が、KIF24変異細胞では中心体がクラスタリングするため、抑制されることがわかった。実際にKIF24変異細胞では、細胞分裂の時間が短縮し、分裂が途中で止まる細胞も減ることが観察された。これらの結果から、膵管癌細胞においてKIF24は間期における一次繊毛形成抑制に加えて、分裂期において中心体クラスタリングに関与することが示唆された。また、新たに一次繊毛形成制御に介在する分子として、新規低分子量GTP結合タンパク質RABL3を同定した。RABL3は、先に一次繊毛形成に必要であることが報告されていた低分子量GTP結合タンパク質RAB11とグアニンヌクレオチド型に依存して直接結合することがわかった。さらに、RABL3はRAB11と同様に一次繊毛形成初期の繊毛小胞形成に必要であることが示された。これらの結果から、RABL3-RAB11複合体による新しい一次繊毛形成制御機構が提示された。