オートファジー機能障害による発がん抑制機構の解明

阐明自噬功能障碍抑制癌发生的机制

基本信息

批准号：
20K16341
负责人：
田崎幸裕
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16341/
关键词：
オートファジー細胞競合発がん

项目摘要

申請者はこれまでに、正常上皮細胞層に出現したがん変異上皮細胞は、隣接した正常上皮細胞の作用によりオートファジー機能障害が生じ、その結果がん変異細胞が管腔側へ排除されることを培養細胞の実験から明らかにしている。そこで本研究では、発がん超初期マウスモデル用いてオートファジーの発がん抑制効果の評価ならびに細胞非自律的なオートファジー機能障害における発がん抑制機構の解明を行った。細胞競合によってRas変異細胞が排除される際のオートファジーの役割をマウス生体内にて評価した。そのために、CK19-CreERT2マウスを用いて上皮特異的にCreリコンビナーゼを発現し、Atg5を欠損するコンディショナルノックアウトマウスをRas変異モザイク誘発マウス(低濃度のタモキシフェン投与によってRas変異をモザイク様に誘導するマウス)と交配を行い、オートファジー機能を阻害した。その結果、小腸においてオートファジーを欠損したRas変異細胞では、管腔側への逸脱が有意に抑制されていることが明らかになった。さらに正常細胞に囲まれたRas変異細胞内において、オートファジー機能障害によって選択的に分解が阻害されている基質タンパク質の同定を目的として、近年注目されているBioID(近位依存性ビオチン標識)を用いてLC3Bと相互作用する新規の基質タンパク質を網羅的に探索した。その結果、細胞競合条件下においてLC3Bと特異的に相互作用するタンパク質を同定した。今後は、同定したタンパク質についてより詳細な解析を行い、オートファジーを標的とした新たながん治療法開発、がん予防、超早期がん診断への応用に繋げていく予定である。

申请人先前从培养细胞的实验中揭示了出现在正常上皮细胞层中的癌症突变的上皮细胞，导致自噬功能障碍，这是由于相邻正常上皮细胞的作用，从而导致癌症突变细胞朝向腔侧。因此，在这项研究中，我们使用极端的癌变模型评估了自噬的致癌抑制作用，并阐明了无细胞自噬功能障碍中的致癌抑制机制。在体内小鼠中评估了自噬在通过细胞竞争消除RAS突变细胞中的作用。为此，使用CK19-CREERT2小鼠专门表达CRE重组酶，与缺乏ATG5中缺乏的有条件敲除小鼠与诱导Ras突变镶嵌的小鼠配合（多种摩西骨Mosaic会通过低浓度的Tamoxifen）来诱导Ras突变，以诱导RAS突变），以促进tamoxifen）的自身果态。结果，有发现在小肠中缺乏自噬的RAS突变细胞中，对腔侧的偏差得到了显着抑制。此外，为了鉴定底物蛋白的降解被正常细胞包围的RAS突变细胞中的自噬功能障碍选择性抑制，我们全面搜索了使用生物体（近距离依赖生物素标签）与LC3B相互作用的新型底物蛋白，这些蛋白最近引起了人们的关注。结果，在细胞竞争条件下特别与LC3B相互作用的蛋白质被鉴定出来。将来，我们计划对已确定的蛋白质进行更详细的分析，从而开发针对自噬，预防癌症的新癌症治疗，并应用于超自然的癌症诊断。