乳がん幹細胞の可塑性における抑制型Smadの機能解析

抑制性Smads在乳腺癌干细胞可塑性中的功能分析

基本信息

批准号：
20K07562
负责人：
赤木蓉子
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07562/
关键词：
上皮間葉移行 TGF-beta 転写制御がん幹細胞

项目摘要

強力な上皮間葉移行 (EMT) 誘導因子であるTGF-βは、がん細胞の可塑性を制御することでがん細胞の多様性や悪性化に重要な役割を持つ。我々は、これまでの研究で乳がん細胞においてTGF-βの刺激時間の差によって可逆的EMTから安定化EMTへとEMTの状態が変化し、それぞれのEMTの状態ががんの悪性化や転移の異なったステップに寄与することを明らかにしてきた。このモデルシステムを用いてTGF-βに誘導されるEMTの過程で起こる転写の調節の分子メカニズムを解析した。特に、Smad依存的な転写制御を調整し、転写の活性と抑制のバランスを決める分子メカニズムに関与すると考えられる、抑制型SmadであるSmad6とSmad7に着目し、その役割の解析を進めた。モデルシステムとした乳がん細胞において、Smad6やSmad7の発現量を変えることでTGF-βに誘導される多段階のEMTにおいて重要な遺伝子の発現が変化することを明らかにした。このことから、Smad6やSmad7の発現量がEMTを制御する転写の調節において重要である可能性が示された。さらに、乳がん細胞株において、いくつかのTGF-β標的遺伝子をモデルとしてSmad6やSmad7による転写調節の分子メカニズムの解析を進めた。共免疫沈降アッセイやクロマチン免疫沈降 (ChIP) アッセイを用いてDNA配列上におけるSmad6やSmad7とSmad1、Smad3やSmad4、転写共役因子との結合を調べ、Smad6やSmad7がDNA上でSmad１やSmad3に結合して直接転写を制御する可能性があることを明らかにした。

TGF-β是一种有效的上皮 - 间质转变（EMT）诱导剂，通过控制癌细胞的可塑性在癌细胞多样性和恶性转化中具有重要作用。先前的研究表明，乳腺癌细胞中TGF-β刺激时间的差异将EMT状态从可逆的EMT变为稳定，并且每种EMT状态都有助于癌症恶性和转移的不同步骤。该模型系统用于分析在TGF-β诱导的EMT过程中发生的转录调控的分子机制。特别是，我们专注于SMAD6和SMAD7，它们是抑制性SMAD，被认为与调节SMAD依赖性转录控制的分子机制有关，并确定转录活性和抑制之间的平衡，并分析其角色。在用作模型系统的乳腺癌细胞中，我们揭示了改变SMAD6和SMAD7的表达会改变TGF-β诱导的多阶段EMT中重要基因的表达。这表明SMAD6和SMAD7的表达水平在调节EMT的转录调控中可能很重要。此外，在乳腺癌细胞系中，我们使用几种TGF-β靶基因作为模型分析了SMAD6和SMAD7转录调控的分子机制。使用共免疫沉淀测定和染色质免疫沉淀（CHIP）测定，我们研究了SMAD6和SMAD7与SMAD1，SMAD3，SMAD4，SMAD4和DNA序列上的转录共价因子的结合，并发现SMAD6和SMAD7可以与SMAD1和SMAD7在DNA上和Smad3上的转录和Smad3的转录，并直接在DNA上结合。