糖代謝調節キナーゼのWntシグナル非依存的がん化作用の解明と大腸癌制御への応用

糖代谢调节激酶Wnt信号非依赖性致癌作用的阐明及其在结直肠癌控制中的应用

• 批准号: 16659354
• 负责人: 源 利成
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16659354/
• 关键词: GSK3β; 大腸癌; がん分子標的; 非放射性試験管内活性測定法; インスリン非依存性糖尿病; アルツハイマー型認知症; グリコーゲン合成酵素キナーゼ3β(GSK3β); Wnt; β-cateninがん化シグナル; 分子標的; がん(化学)予防; アルツハイマー型認知症(痴呆症)

糖代謝調節酵素として発見されたGSK3βはWnt, NF-κB, Hedgehogなどの基幹的細胞調節シグナルの制御に関わる多機能セリン・スレオニンキナーゼであり,正常ではWntシグナルを抑制する一方,その遺伝子改変動物の解析からNF-κB細胞生存機構に必須であることが指摘されている.本研究では,細胞生存と増殖の制御破綻を本質とするがんにおけるGSK3βの機能を明らかにする目的で,大腸癌を対象にして本酵素の発現,活性と機能を解析した.癌細胞のGSK3β活性はリン酸化ペプチド特異抗体による免疫ブロッティングと,今年度に独自に開発した非放射性試験管内活性測定法により検出した.大腸癌細胞や切除癌組織におけるGSK3βの発現と活性はWntシグナルには関係なく亢進し,正常細胞とは異なり自身のSer9リン酸化による活性制御は破綻していた.癌細胞のGSK3β活性を低分子阻害剤(AR-A014418,SB-216763)により抑制すると,阻害剤の濃度依存的にアポトーシスが誘導され,増殖は阻止された.一方,対照細胞(HEK293)にはこれらの変化は観察されなかった.RNA干渉により本酵素発現を減弱させると,酵素活性阻害と同様に癌細胞の生存と増殖が抑制された.また,マウス移植大腸癌細胞の増殖は本酵素阻害剤の腹腔内投与により用量依存的に抑制された.このように,大腸癌におけるGSK3βの発現や活性制御の破綻が癌細胞の生存と増殖を推進するという新しい機能を発見した.そして,GSK3β阻害の制がん効果を細胞から個体レベルで検証することにより,本酵素が大腸癌の新しい治療標的であることを同定・実証した(特願2005-000133;国際出願PCT/JP2006/300160).GSK3βはインスリン非依存性糖尿病やアルツハイマー型認知症の創薬標的として世界的に注目され,多数の阻害剤が開発されてきている.本研究成果と従来の知見より,GSK3βは糖尿病,認知症と大腸癌に共通の創薬標的であり,これら主要な成人疾患発症の関連に新視点を賦与する重要な疾患マーカーであることが示された.

GSK3β被发现是一种糖调节酶，是Wnt，NF-κB，它是一种多功能的丝氨酸 - 硫代激酶，涉及核心细胞调节信号的调节，例如刺猬（例如，在正常情况下都抑制WNT信号，对其进行了遗传修改的产品抑制Wnt信号，该机构是必不可少的。在这项研究中，我们分析了该酶在结肠癌中的表达，活性和功能，目的是阐明GSK3β在癌症中的功能，这实际上是破坏的细胞存活和增殖控制。癌细胞中的GSK3β活性是由磷酸肽特异性抗体引起的。使用今年独立开发的免疫印迹和非放射性体外活性测量结果检测到结果。 GSK3β在结肠癌细胞和切除的癌症组织中的表达和活性不管WNT信号如何增加，与正常细胞不同，SER9磷酸化的活性控制。当小分子抑制剂（AR-A014418，SB-216763）抑制癌细胞中的GSK3β活性时，以浓度依赖性抑制剂浓度和增殖的方式诱导凋亡。同时，抑制了对照细胞（HEK）细胞（HEK）细胞（HEK）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞（HL）细胞。 293）：没有观察到这些变化。当这种酶的表达因RNA干扰减弱时，癌细胞的存活和增殖与酶活性的抑制方式相同。此外，通过腹膜内给予该酶抑制剂，以剂量依赖性方式抑制了小鼠移植的结肠癌细胞的增殖。因此，发现了一个新功能，其中GSK3β表达和结肠癌的活性控制的失败促进了癌细胞的存活和增殖。通过验证单个水平细胞中GSK3β抑制的抗癌作用，可以发现该酶。我们已经确定并证明它是结肠癌的新治疗靶点（日本专利应用2005-000133；国际应用PCT/JP2006/300160）。 GSK3β作为非胰岛素依赖性糖尿病和阿尔茨海默氏症型痴呆症的药物发现靶标引起了全世界的关注，并且已经开发出许多抑制剂。这项研究和以前的发现表明，GSK3β是糖尿病，痴呆症和结肠癌的常见药物发现靶标，并且是重要的疾病标志物，为这些主要成人疾病发展之间的关系提供了新的观点。

项目成果

Oncogenic β-catenin signaling network in colorectal cancer.

结直肠癌中的致癌β-连环蛋白信号网络。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Cell Cycle (印刷中)
• 作者: Fuchs SY;et al. Minamoto T
• 通讯作者: et al. Minamoto T

GSK3β阻害効果に基づくがんの抑制および抗がん剤の評価方法

基于GSK3β抑制作用的抑制癌症和评价抗癌药物的方法

• 发表时间: 2006

A genetic variant in the gene encoding the stress70 protein chaperone family member STCH is associated with gastric cancer in the Japanese population

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2005.07.110
• 发表时间: 2005-09-23
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Aoki, M;Yamamoto, K;Sasazuki, T
• 通讯作者: Sasazuki, T

Methods in Molecular Biology / Molecular Toxixology Protocols

分子生物学方法/分子毒理学方案

• 发表时间: 2005
• 作者: Ougolkov A;Takahashi Y;et al. Minamoto T;Minamoto T;Minamoto T
• 通讯作者: Minamoto T

Correlation of γ-catenin expression with good prognosis in medulloblastomas

• DOI: 10.3171/jns.2005.102.2.0197
• 发表时间: 2005-03-01
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSURGERY
• 影响因子: 4.1
• 作者: Misaki, K;Marukawa, K;Fujisawa, H
• 通讯作者: Fujisawa, H