Optical Imaging and Control of Tumor Microenvironment

プロスタグランジンE2(PGE2)は腫瘍微小環境において、がん免疫を抑制することが知られており、我々はその分泌機序の一端を明らかにしている。本年は生体マウス皮膚基底層と培養細胞におけるPGE2分泌機序について、光遺伝学によりカルシウムシグナルの再構築を行い、生体内の皮膚上皮におけるカルシウムシグナルの表現型の一端と、そのメカニズムを明らかにした。プロテインキナーゼA(PKA)はcAMPの細胞内濃度上昇により活性化することが知られている。我々はこのPKA活性を可視化するツールを用いて犬腎上皮細胞(MDCK)とマウス皮膚基底層を観察したところ、同心円状に広がるPKA活性化を世界で初めて見出すことに成功した。この事象にradial spread of PKA activation (RSPA) と名付け、詳細な分子機構を解析した。その結果、RSPAはPGE2の分泌を介することが明らかとなった。更に、このPGE2分泌はカルシウムシグナル阻害によって抑制されたので、光遺伝学ツールを用いてカルシウムシグナルとPGE2分泌の関連性を解析した。その結果、PGE2分泌は、カルシウムシグナルの閾値によって制御されていることが明らかとなった。また、皮膚基底層におけるPGE2分泌には、上皮成長因子受容体(EGFR)の下流に存在する、細胞外シグナル調節キナーゼ(ERK)の活性が寄与している事は知られている。我々は、このERK活性が PGE2分泌過程におけるカルシウムシグナルの閾値を決定している事を見出した。また、これらの内容を既に論文としてまとめ、Pre-printとして発表している。

プロスタグランジンE2(PGE2)は腫瘍微小環境において、がん免疫を抑制することが知られており、我々はその分泌機序の一端を明らかにしている。本年は生体マウス皮膚基底層と培養細胞におけるPGE2分泌機序について、光遺伝学によりカルシウムシグナルの再構築を行い、生体内の皮膚上皮におけるカルシウムシグナルの表現型の一端と、そのメカニズムを明らかにした。プロテインキナーゼA(PKA)はcAMPの細胞内濃度上昇により活性化することが知られている。我々はこのPKA活性を可視化するツールを用いて犬腎上皮細胞(MDCK)とマウス皮膚基底層を観察したところ、同心円状に広がるPKA活性化を世界で初めて見出すことに成功した。この事象にradial spread of PKA activation (RSPA) と名付け、詳細な分子機構を解析した。その結果、RSPAはPGE2の分泌を介することが明らかとなった。更に、このPGE2分泌はカルシウムシグナル阻害によって抑制されたので、光遺伝学ツールを用いてカルシウムシグナルとPGE2分泌の関連性を解析した。その結果、PGE2分泌は、カルシウムシグナルの閾値によって制御されていることが明らかとなった。また、皮膚基底層におけるPGE2分泌には、上皮成長因子受容体(EGFR)の下流に存在する、細胞外シグナル調節キナーゼ(ERK)の活性が寄与している事は知られている。我々は、このERK活性が PGE2分泌過程におけるカルシウムシグナルの閾値を決定している事を見出した。また、これらの内容を既に論文としてまとめ、Pre-printとして発表している。