上皮組織が非対称性を獲得する仕組みに迫るー局所的なEMTを担う分子の実体解明ー

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本研究は、非対称な上皮管腔構造形成に関わる局所的な上皮-間葉転換の分子機構の実体を解明することを目指している。本年度は、分岐構造を有する乳腺上皮組織のモデル細胞(EpH4)と腎臓尿細管のモデル細胞(MDCK II)に研究のターゲット因子であるSyntaxin4を細胞外へと提示誘導した細胞を作製し、細胞外へと提示されたSyntaxin4が引き起こす上皮-間葉転換と上皮極性の関係性及び、それぞれの組織を三次元的に培養した管腔構造モデルを用いてSyntaxin4が上皮管腔構造形成に与える影響の解析を行った。二次元培養下でSyntaxin-4が細胞外へと提示された場合、細胞間接着因子との相互作用により、両細胞の遊走能を上昇させる機能を持つ可能性が示された。また、両組織を基底膜抽出成分であるマトリゲル中で培養したところ、Syntaxin4はMDCK II細胞における管腔形成を阻害した一方で、EpH4細胞の管腔形成に対してはむしろ明確な上皮極性をもつ管腔構造の形成に寄与することが判明した。EpH4細胞とMDCKII細胞は細胞外基質への応答性が異なる点がすでに報告されている。この差に注目し、まずマトリゲル中で培養した細胞外へと提示されたSyntaxin4を強制発現したEpH4細胞からRNAを抽出し網羅的な遺伝子解析を行うと、マトリゲルとSyntaxin4の協調的作用により上皮極性形成を促進させる遺伝子の発現が上昇していることが判明した。このように細胞外へと提示されたSyntaxin4は様々な上皮細胞に対して遊走能を上昇させる一方で、細胞外基質の組成変化など微小環境の変化に応答して管腔構造の形成に対して正にも負にも寄与する可能性が示されたことから、各組織の機能発現に適する形で複雑化する仕組みを担う因子としてのSyntaxin4が機能する可能性について今後検証していく必要があると考えられる。