細胞分裂方向の異常が誘導するEMTの制御メカニズムの解明

阐明细胞分裂方向异常诱导EMT的控制机制

• 批准号: 16H06634
• 负责人: 中嶋 悠一朗
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-08-26 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H06634/
• 关键词: 細胞分裂方向; 上皮極性; 上皮間充織転換; 遺伝学; 癌; 細胞・組織; 発生・分化

上皮間充織転換（EMT）は、胚発生や創傷治癒にみられる生理的な現象である。一方、成熟した上皮組織で起こる異常なEMTは、がんの転移をはじめとした病因になる。本研究では、申請者が見出した「細胞分裂方向の異常が誘導するEMT」を病態EMTモデルとして、その分子細胞メカニズムを解明することを目的とする。生体内での解析に適したショウジョウバエの上皮組織を実験モデルとして利用し、病態EMTの仕組みを理解する研究基盤を確立する。本年度は、分裂方向の異常によって誘導された間充織様細胞の細胞及び分子特性の解明に取り組んだ。分裂方向の異常が誘導するEMTは、上皮細胞の基底方向への脱落に始まり、間充織遺伝子の発現へと続く。分裂方向の異常から細胞脱落の過程を詳細に観察したところ、脱落する基底側の娘細胞には極性タンパク質やジャンクションタンパク質が分配されていなかったことから、異常な非対称分裂が誘導されて、上皮性を喪失している可能性が示唆された。また上皮から脱落する細胞は、Matrix Metalloproteinase 1 (Mmp1)の発現を示すが、基底側に脱落した細胞で強いMmp1の発現がみられた。この結果は、上皮からの脱落過程で段階的に間充織様の形質を獲得していく可能性を示唆しており、Mmp1の発現レベルに注目することでEMTのタイムコースをモニターできると考えられる。さらに、アポトーシス抑制下で分裂方向を制御するmud遺伝子をノックダウンして誘導した間充織様細胞と、正常な上皮細胞、それぞれの遺伝子発現プロファイルをRNA-seqにより取得して、バイオインフォマティクス解析した。その結果、間充織様細胞で発現上昇した遺伝子は1057個、発現減少した遺伝子は854個であった。発現変化の顕著な遺伝子に着目して機能解析することで、これら遺伝子のEMT誘導における役割を明らかにしていきたい。

Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a physiological phenomenon associated with embryonic development and wound healing. A side, mature epithelial tissue is abnormal EMT, and the cause is abnormal EMT. In this study, the applicant found that "abnormal induction of EMT in cell division direction" is a pathological EMT, and molecular cell division is a clear explanation. To establish a research base for understanding the role of pathological EMT in the development of epithelial tissue in vivo This year, the abnormal induction of mitotic direction and the elucidation of cellular and molecular characteristics of mesenchymal cells were investigated. EMT induced by abnormal division direction, epithelial cell basal direction and shedding initiation, mesenchymal gene development and apoptosis. The process of abnormal cell division and exfoliation was observed in detail. The polarity of basal cells was determined by the distribution of cytoplasm. The possibility of abnormal cell division and epithelial loss was shown. Matrix Metalloproteinase 1 (Mmp1) was detected in exfoliated epithelial cells, and Mmp1 was detected in exfoliated basal epithelial cells. The results showed that the morphology of the interstitial tissue at the stage of epithelial shedding was obtained, and the possibility of occurrence of Mmp1 was observed. Under the control of mitotic direction, induced mesenchymal cells, normal epithelial cells, and all kinds of gene expression, RNA-seq was obtained. As a result, there were 1057 missing cells and 854 missing cells. The function analysis of EMT induced by the development of EMT

项目成果

Caspase-dependent non-apoptotic processes in development.

发育中的半胱天冬酶依赖性非凋亡过程。

• DOI: 10.1038/cdd.2017.36
• 发表时间: 2017-08
• 期刊: Cell death and differentiation
• 影响因子: 12.4
• 作者: Nakajima YI;Kuranaga E
• 通讯作者: Kuranaga E

Stowers Institute for Medical Research(米国)

斯托尔斯医学研究所（美国）

生体の恒常性と細胞の可塑性 生き物らしさを「細胞の振る舞い」から理解する

生物体的稳态与细胞可塑性：从“细胞行为”理解生物

• 发表时间: 2017
• 作者: 家村顕自;田中耕三;中嶋悠一朗
• 通讯作者: 中嶋悠一朗

Aberrant planar spindle orientation induces cellular plasticity and EMT-like effects

异常的平面纺锤体方向诱导细胞可塑性和 EMT 样效应

• 发表时间: 2016
• 作者: Ito Junya;Shimizu Naoki;Kobayashi Eri;Hanzawa Yasuhiko;Otoki Yurika;Kato Shunji;Hirokawa Takafumi;Kuwahara Shigefumi;Miyazawa Teruo;Nakagawa Kiyotaka;Yuichiro Nakajima
• 通讯作者: Yuichiro Nakajima

Apoptosis in Cellular Society: Communication between Apoptotic Cells and Their Neighbors.

• DOI: 10.3390/ijms17122144
• 发表时间: 2016-12-20
• 期刊: International journal of molecular sciences
• 影响因子: 5.6
• 作者: Kawamoto Y;Nakajima YI;Kuranaga E
• 通讯作者: Kuranaga E