RNAスプライシングを介したEMT制御の転移性頭頸部がん治療への応用にむけた研究

RNA剪接EMT控制在转移性头颈癌治疗中的应用研究

基本信息

批准号：
15K20197
负责人：
石井裕貴
金额：
$ 2.58万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K20197/
关键词：
ESRP1 IL-1b 炎症

项目摘要

本年度は頭頸部癌におけるEMT過程の進行に伴い、がん細胞の運動能が増強し血管内移動(TEM)を起こし遠隔転移を起こす過程においてESRP1分子の低下がどの様に関与しているのか頭頸部癌細胞株を用いてin vitroに研究を進めた。まず我々はESRP1発現が低下した細胞においてアポトーシスの形態がどう変化するのかを調べた。siRNAを用いて頭頚部扁平上皮癌細胞株であるSASおよびHSC4細胞においてESRP1をノックダウンし、抗がん剤（docetaxel）添加して２４時間後のアポトーシスを調べた。ESRP1発現細胞に比べて発現低下している細胞ではアポトーシス抵抗はなかったが、細胞質に泡沫状変化が顕著に見られた。この形態変化からは細胞死の一種であるpyroptosisの可能性があることが示唆された。Pyroptosisの特徴として炎症誘導性サイトカイン(IL-1bやIL-18)の増加があるため、次に ESRP1ノックダウン細胞において、炎症誘導を起こしうるサイトカインが分泌されるかどうか調べた。頭頸部癌細胞株SAS, HSC2, HSC3, HSC4, Ca9-22, KUMA1, Gun1細胞株それぞれでESRP1ノックダウンを行い、４８時間後の上清を回収、TNF-alfaおよびIL-1betaサイトカインの分泌の程度をELISAで調べた。TNF-alfa分泌についてはいずれの細胞株ではほとんど発現上昇していなかったが、IL-1betaについてはSAS, HSC4, Ca9-22. KUMA1細胞において分泌が上昇していた。これらからESRP1発現が低下している頭頸部癌細胞では炎症誘導性サイトカインであるIL-1betaの分泌亢進が起こっていることがわかり、炎症が誘導されうることが示唆された。次にIL-1betaを誘導する機序を調べたところHMGB1遺伝子の発現が増強し、ESRP1ノックダウンしたがん細胞の上清中にもHMGB1分泌が亢進していた。これらの結果から頭頚部がん細胞においてEMTが起こり、ESRP1が低下している状況下ではアポトーシスの形式が異なり、炎症誘導を効率的に起こす可能性が高いことがわかった。

今年，我们使用头颈癌细胞系在体外进行研究，以了解ESRP1分子的下降如何参与增加癌细胞运动性，引起血管内迁移（TEM）并引起远处转移的过程。首先，我们研究了凋亡形态如何随着ESRP1表达降低的细胞变化。通过在SAS和HSC4细胞，头颈的鳞状细胞癌细胞系中击倒ESRP1，并在24小时后通过添加抗癌剂（多西他赛）检查了凋亡。尽管与表达ESRP1的细胞相比，表达降低的细胞中没有凋亡的抗性，但泡沫状的变化在细胞质中很明显。这种形态学的变化表明，有可能发生凋亡，一种细胞死亡。由于炎症诱导的细胞因子（IL-1B和IL-18）的增加是凋亡的一个特征，因此我们接下来研究了ESRP1敲低细胞中是否会分泌诱导炎症的细胞因子。 ESRP1敲低是在头部和颈部癌细胞系SAS，HSC2，HSC3，HSC4，CA9-22，KUMA1和GUN1细胞系上进行的，并在48小时后收集上清液，ELISA检查了TNF-Alfa和IL-1Beta细胞因子的分泌。尽管在任何细胞系中，TNF-ALFA分泌几乎没有升高，但在SAS，HSC4和CA9-22.KUMA1细胞中，IL-1Beta分泌升高。这些结果表明，ESRP1表达降低的头部和颈部癌细胞受到炎症诱导的细胞因子的IL-1Beta分泌增加，并表明可以诱导炎症。接下来，研究了诱导IL-1BETA的机制，并增加了HMGB1基因的表达，并且在被击倒ESRP1的癌细胞的上清液中，HMGB1分泌也增加了。这些结果表明，EMT发生在头部和颈部癌细胞中，在降低ESRP1的情况下，凋亡的形式有所不同，并且炎症的诱导效率很高。