気管支上皮および肺胞上皮幹細胞特異的に発現する新規分子の機能解析

呼吸器は外界と接する臓器であり、感染や傷害のリスクに常時晒されている。呼吸器は気管（支）と肺の異なる組織より構成されているため、その組織維持・傷害再生は部位特異的に、基底細胞、クララ細胞、II型肺胞上皮細胞といった多様な幹細胞により担われている。我々はこれらの細胞に共通して発現し、細胞増殖抑制能を示す分子として、グルタチオンS-転移酵素ωクラスに属するGSTO2を見出した。本研究ではこの分子に着目し、幹細胞機能への寄与解明を試みた。初年度は、ヒト肺扁平上皮癌細胞株LK-2およびH520にGSTO2を強制発現させたトランスフェクタントを用い、細胞代謝ならびにミトコンドリア機能に及ぼす影響を評価した。加えて、各種シグナル経路に関与する蛋白質のリン酸化解析を行なった結果、GSTO2は細胞シグナル分子p38のリン酸化を亢進することを見出した。さらに、GSTO2発現はミトコンドリアのエネルギー産生を抑制すること、p38阻害剤処理によりGSTO2強制発現細胞で低下していたミトコンドリア呼吸能が回復したことから、GSTO2によるミトコンドリア代謝制御はp38活性化を介していることを明らかにした。肺癌には扁平上皮癌以外にも幾つかの病理組織学的に異なる分類があり、肺腺癌はII型肺胞上皮細胞より生じることがマウスモデルを用いて示されている。そこで、ヒト肺腺癌細胞株A549ならびにHLC-1にGSTO2を強制発現させたトランスフェクタントを作製し、細胞増殖に及ぼす影響を検討した。肺扁平上皮癌細胞株と同様に、肺腺癌細胞株においてもGSTO2発現はin vitroでの細胞増殖を抑制したことから、GSTO2は異なる幹細胞においても共通する分子機能を有している可能性が示された。

呼吸器は外界と接する臓器であり、感染や傷害のリスクに常時晒されている。呼吸器は気管（支）と肺の異なる組織より構成されているため、その組織維持・傷害再生は部位特異的に、基底細胞、クララ細胞、II型肺胞上皮細胞といった多様な幹細胞により担われている。我々はこれらの細胞に共通して発現し、細胞増殖抑制能を示す分子として、グルタチオンS-転移酵素ωクラスに属するGSTO2を見出した。本研究ではこの分子に着目し、幹細胞機能への寄与解明を試みた。初年度は、ヒト肺扁平上皮癌細胞株LK-2およびH520にGSTO2を強制発現させたトランスフェクタントを用い、細胞代謝ならびにミトコンドリア機能に及ぼす影響を評価した。加えて、各種シグナル経路に関与する蛋白質のリン酸化解析を行なった結果、GSTO2は細胞シグナル分子p38のリン酸化を亢進することを見出した。さらに、GSTO2発現はミトコンドリアのエネルギー産生を抑制すること、p38阻害剤処理によりGSTO2強制発現細胞で低下していたミトコンドリア呼吸能が回復したことから、GSTO2によるミトコンドリア代謝制御はp38活性化を介していることを明らかにした。肺癌には扁平上皮癌以外にも幾つかの病理組織学的に異なる分類があり、肺腺癌はII型肺胞上皮細胞より生じることがマウスモデルを用いて示されている。そこで、ヒト肺腺癌細胞株A549ならびにHLC-1にGSTO2を強制発現させたトランスフェクタントを作製し、細胞増殖に及ぼす影響を検討した。肺扁平上皮癌細胞株と同様に、肺腺癌細胞株においてもGSTO2発現はin vitroでの細胞増殖を抑制したことから、GSTO2は異なる幹細胞においても共通する分子機能を有している可能性が示された。