Understanding the mechanism underlies autophagy and PLK1 cooperating tumorigenic pathway

がん細胞は、DNA損傷ストレスに耐性を示す異常な細胞増殖を続けることが知られている。これまでに我々は、DNA損傷ストレス耐性を生む機構の一つとして細胞増殖促進キナーゼであるPLK1がゲノムDNA損傷の感知機構を抑制し、増殖停止が起こりにくくなる仕組みが考えられることをこれまでに報告してきていた 。実際、PLK1は、がん細胞において高発現となり、それにより、放射線療法や化学療法に対する抵抗性を生む。先の課題の中で、我々はがん情報データベースの解析を行うことで、がんの中にはPLK1の発現の高いものや、発現の低いものまで存在することを見出し、PLK1の発現が高いがんにおいてはオートファジー経路が亢進していることを示唆する結果を得ていた。オートファジー経路は、がん細胞において、がんの生存戦略として悪用されており、一つのモデルとして、タンパク質分解制御を通じ、ネットワークのバランスを変化させることも示唆されている。しかしながら、がん抑制やがん増殖促進といったそれぞれの側面がオートファジー経路のどのような機能を反映しているかはわかっていなかった。今回、我々は、PLK1発現と放射線発がんとの関連を見出す目的でPLK 1が高発現するがん細胞株では高線量の放射線照射を高線量率にて行った。PLK1のリン酸化が亢進し、オートファジー機構の活性化を示し（LC-3の部分分解の亢進）、逆に定線量率においてはこれらの挙動は見られなかった。今回、がん特異的なネットワークの検出を目的として、新たな手法を取り入れた。具体的にはゲノムストレスに応じて引き起こされる、リン酸化シグナルの変化をDNA損傷マーカーである、g-H2AXの輝点のパターンにて行うというものである。がん特異的なg-H2AXパターンの抽出に機械学習を用いることで成功したので報告する。

がん細胞は、DNA損傷ストレスに耐性を示す異常な細胞増殖を続けることが知られている。これまでに我々は、DNA損傷ストレス耐性を生む機構の一つとして細胞増殖促進キナーゼであるPLK1がゲノムDNA損傷の感知機構を抑制し、増殖停止が起こりにくくなる仕組みが考えられることをこれまでに報告してきていた 。実際、PLK1は、がん細胞において高発現となり、それにより、放射線療法や化学療法に対する抵抗性を生む。先の課題の中で、我々はがん情報データベースの解析を行うことで、がんの中にはPLK1の発現の高いものや、発現の低いものまで存在することを見出し、PLK1の発現が高いがんにおいてはオートファジー経路が亢進していることを示唆する結果を得ていた。オートファジー経路は、がん細胞において、がんの生存戦略として悪用されており、一つのモデルとして、タンパク質分解制御を通じ、ネットワークのバランスを変化させることも示唆されている。しかしながら、がん抑制やがん増殖促進といったそれぞれの側面がオートファジー経路のどのような機能を反映しているかはわかっていなかった。今回、我々は、PLK1発現と放射線発がんとの関連を見出す目的でPLK 1が高発現するがん細胞株では高線量の放射線照射を高線量率にて行った。PLK1のリン酸化が亢進し、オートファジー機構の活性化を示し（LC-3の部分分解の亢進）、逆に定線量率においてはこれらの挙動は見られなかった。今回、がん特異的なネットワークの検出を目的として、新たな手法を取り入れた。具体的にはゲノムストレスに応じて引き起こされる、リン酸化シグナルの変化をDNA損傷マーカーである、g-H2AXの輝点のパターンにて行うというものである。がん特異的なg-H2AXパターンの抽出に機械学習を用いることで成功したので報告する。