腫瘍血管内皮の異常性獲得機構の解明 : がん細胞の分泌する小胞が腫瘍血管へ影響する

阐明肿瘤血管内皮获得异常的机制：癌细胞分泌的囊泡影响肿瘤血管

• 批准号: 11J08458
• 负责人: 川本 泰輔
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J08458/
• 关键词: Microvesicles; 腫瘍血管内皮細胞; miRNA; microvesicles; PI3K; Akt; endocytosis

腫瘍の血管は正常な血管と比較して構造的な異常がある。例えば、走行が乱雑で構造が未成熟であるため、栄養・酸素の供給が不十分となりやすいことが知られている。これらの異常性は腫瘍へ有利に働くと考えられている。そのため、腫瘍血管の異常性について理解することは、今後のがん治療において大きな意義があると考えられる。腫瘍の血管から単離した腫瘍血管内皮細胞は正常な血管と比べて、様々な形質異常を持つことを我々の研究グループでは報告してきた。例えば、腫瘍血管内皮細胞では正常血管内皮細胞と比較して、血管新生能が高い。こうした細胞レベルでの異常が腫瘍血管の異常性に関与することが予想されるが、腫瘍血管内皮細胞の異常がどのように引き起こされるか、という点については明らかとなっていない。本研究の目的は、これまで不明であった腫瘍血管内皮細胞の様々な異常性獲得に、がん細胞から分泌されたtumor-derived microvesicles (TMV)が影響するかどうかを調べることである。昨年度の研究において同定した高転移能がん細胞由来TMVに高発現するmiR-1246は、多種類のがん細胞由来TMVでも高発現することが今年度の研究において分かった。また、これらの結果がin vivoでも反映され得るかを検討するため、ヒト肺がん患者血漿から単離したTMV中のmiR-1246発現をqPCRで解析したところ、健常人における発現量よりも高いことが分かった。次に、昨年度までの研究において詳細ではなかったin vivoにおけるTMVの血管内皮細胞に対する取り込みを検討するため、Red Fluorescent Protein (RFP)発現メラノーマを用いて実験をおこなった。RFP発現メラノーマ由来TMVにRFP由来蛍光シグナルが検出されることを検討した後、RFP発現メラノーマ皮下移植腫瘍から腫瘍血管内皮細胞を単離した。フローサイトメトリーを用いてRFP由来の蛍光シグナルを解析すると、本来RFPが存在しないはずの腫瘍血管内皮細胞からRFPシグナルが観察された。これらの結果から、メラノーマ由来TMVが血管内皮細胞に対して、in vivoでも取り込まれ得ることが示唆された。miR-1246の機能・作用機序を解析するため、miR-1246 oligonucleotideをヒト正常血管内皮細胞へtransfectionしてマイクロアレイをおこなったところ、炎症関連遺伝子が活性化することが分かった。この結果から、miR-1246は炎症応答性(インターフェロン誘導性)miRNAである可能性が示唆された。また、miR-1246の標的遺伝子探索をおこなったところ、miR-1246の標的遺伝子となり得る配列を有するMALT1が腫瘍血管内皮細胞でも発現が低下していること分かった。

与正常血管相比，肿瘤血管具有结构异常。例如，众所周知，由于运行不平衡并且结构不成熟，因此营养和氧气的供应可能不足。这些异常被认为对肿瘤有益。因此，理解肿瘤血管的异常被认为在未来的癌症治疗中具有重要意义。我们的研究小组报告说，与正常血管相比，从肿瘤血管中分离出的肿瘤血管内皮细胞具有多种性状异常。例如，肿瘤血管内皮细胞比正常血管内皮细胞具有更高的血管生成潜力。尽管这些细胞异常预计会涉及肿瘤血管异常，但尚不清楚肿瘤血管内皮细胞的异常。这项研究的目的是研究癌细胞中分泌的肿瘤衍生的微囊泡（TMV）是否会影响肿瘤血管内皮细胞中各种异常的获取，直到现在才尚不清楚。今年的研究发现，在去年研究中鉴定出的高度转移性癌细胞的TMV中高度表达的miR-1246在多种癌细胞衍生的TMV中得到了高度表达。此外，通过QPCR分析了从人类肺癌患者的血浆中分离出的TMV中的miR-1246在体内反映这些结果，发现表达水平高于健康人的表达水平。接下来，我们使用红色荧光蛋白（RFP）表达黑色素瘤进行了一项实验，以检查TMV在体内对血管内皮细胞的摄取，直到去年，研究才在研究中详细介绍。在调查了表达RFP的黑色素瘤衍生的TMV中RFP衍生的荧光信号的检测后，从表达RFP的皮下植入的肿瘤中分离出肿瘤血管内皮细胞。当使用流式细胞仪分析RFP的荧光信号时，从最初不存在RFP的肿瘤血管内皮细胞中观察到RFP信号。这些结果表明，黑色素瘤来源的TMV也可以在血管内皮细胞上的体内掺入。为了分析miR-1246的作用和机理，将miR-1246寡核苷酸转移到人正常血管内皮细胞中并进行了微阵列，并发现激活了与炎症相关的基因。这些结果表明，miR-1246可能是炎症反应性（干扰素引起的）miRNA。此外，在搜索miR-1246靶基因时，发现MALT1具有一个可以作为miR-1246的靶基因的序列，在肿瘤血管内皮细胞中的表达降低。

项目成果

Tumor-derived microvesicles induce proangiogenic phenotype in endothelial cells via endocvtosis

肿瘤源性微泡通过内吞作用在内皮细胞中诱导促血管生成表型

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Kawamoto;et al.;川本泰輔;川本泰輔;川本泰輔;川本泰輔;川本泰輔;川本泰輔
• 通讯作者: 川本泰輔

Application of POLARIC^<TM> fluorophores in an in vivo tumor model

POLARIC^<TM>荧光团在体内肿瘤模型中的应用

• DOI: 10.3892/or.2013.2620
• 发表时间: 2013
• 期刊: Oncol. Rep.
• 作者: Maishi N.;Kawamoto T.;Yamada K.;Akiyama K.;Yamamoto K.;Osawa T.;Hida Y.;Hida K.
• 通讯作者: Hida K.

Tumor-derived Microvesicles Promote Cell Motility and Tubeformationvia Endocytosis in Endothelial Cells

肿瘤源性微泡通过内皮细胞的内吞作用促进细胞运动和管形成

• 发表时间: 2011
• 作者: T. Kawamoto;et al.;川本泰輔;川本泰輔;川本泰輔;川本泰輔;川本泰輔;川本泰輔;T. Kawamoto;川本泰輔;川本泰輔
• 通讯作者: 川本泰輔

microvesiclesを介して腫瘍細胞由来のmiRNAが血管内皮細胞へ輸送される

肿瘤细胞来源的 miRNA 通过微泡转运至血管内皮细胞

• 发表时间: 2013
• 作者: Hida K.;Ohga N.;Akiyama K.;Maishi N.;Hida Y.;川本泰輔,秋山廣輔,大賀則孝,間石奈湖,進藤正信,樋田泰浩,小坂展慶,落谷孝広,樋田京子
• 通讯作者: 川本泰輔,秋山廣輔,大賀則孝,間石奈湖,進藤正信,樋田泰浩,小坂展慶,落谷孝広,樋田京子

Tumor-derived miRNA is transported to endothelial cells by microvesicles

肿瘤来源的 miRNA 通过微泡转运至内皮细胞

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Kawamoto;et al.;川本泰輔;川本泰輔
• 通讯作者: 川本泰輔