胆肝癌とその幹細胞の悪性分化に関わる新規糖鎖修飾蛋白質の同定と構造機能の解析

参与胆管性肝癌及其干细胞恶性分化的新型糖基化蛋白的鉴定及结构功能分析

基本信息

批准号：
14F04099
负责人：
荒木令江
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04099/
关键词：
Cancer Stem Cell cholangiocarcinoma glyco-proteomics 胆管癌グライコミクス癌幹細胞

项目摘要

胆肝癌(CCA)は、最も予後が悪い悪性腫瘍である。近年、がん幹細胞の概念が導入され、CCAにおいてもこれらの存在が示唆され、これを用いたCCA悪性化メカニズムの解明が期待されている。本研究では、CCAとCCA幹細胞を中心に、悪性腫瘍分化に関わる特異的糖蛋白質の同定と、その修飾構造の詳細な構造解析、およびその生物学的意義を解析した。まず、患者組織から確立されたCCA培養細胞の脱分化モデルの樹立を行った。幹細胞培地にてCCA細胞を長期培養したところ、最も未分化とされるM055CCA細胞においてsphere状の幹細胞様変化が観察され、FCSを添加することによって、再分化することが判明した。sphere状態で培養を続け、20回目の継代培養を経た細胞において各種マーカー類の解析を行ったところ、sphere状態のCCAにはSox2をはじめとする幹細胞マーカー群、およびo-GlcNacylation修飾タンパク質(OGP)の発現が亢進する事が判明した。同時進行で樹立を行ったGlioma幹細胞についても同様にo-GlcNacylationの顕著な増加が観察された。そこで、o-GlcNacylationに関わる酵素GFAT阻害剤6-Diazo-5-oxo-L-norleucineおよび活性化剤Glutamine/N-Acetyl Glucosamineの処理をおこなったところ、前者においては幹細胞形成阻害が、また後者においては分化誘導阻害が顕著であることが判明した。さらに、修飾分子の同定をClick-IT®-GlcNAz法を用いた質量分析によって行い、現在までに幹細胞形成に重要な23種のOGPの同定に成功している。興味深いことにこれらには転写や染色体リモデリングの関連分子が多く含まれており、現在詳細な検証実験を行っている。がん幹細胞モデルにおいて、o-GlcNacylationが悪性分化に関わる分子発現の調節に関わっており、修飾タンパク質や責任酵素の阻害剤ががん幹細胞による悪性分化の阻害に有効である可能性が示唆された。

胆道肝癌（CCA）是恶性肿瘤，预后最差。最近，已经引入了癌症干细胞的概念，并在CCA中提出了它的存在，并且可以使用它阐明CCA恶性转化的机理。在这项研究中，我们分析了与恶性肿瘤分化有关的特定糖蛋白的鉴定，其修饰结构的详细结构分析以及其生物学意义，重点是CCA和CCA干细胞。首先，建立了从患者组织建立的CCA培养细胞的去分化模型。当CCA细胞长时间在干细胞培养基中培养时，在M055CCA细胞中观察到类似球细胞的变化，该细胞被认为是最未分化的，发现细胞通过添加FC重新分化。当细胞在球体状态并经历第20个亚培养物时，对经历球体状态亚培养的细胞进行了各种标记的分析，发现干细胞标记物（例如SOX2）的表达以及O-Glcnacylation修饰的蛋白质（OGP）在Spca的CCA中增加了。同样，对于同时确定的神经胶质瘤干细胞，观察到O-Glcnacylation的显着增加。因此，使用涉及O-glcnacylation的酶GFAT抑制剂6-二氮糖-5-氧气-L-甲酸氨酸和激活剂谷氨酰胺/N-乙酰葡萄糖胺进行治疗，并且发现先前对干细胞形成的抑制作用，后来抑制了差异化的抑制作用。此外，使用Click-IT®-GLCNAZ方法通过质谱法鉴定了修饰的分子，迄今为止，已成功鉴定出对干细胞形成很重要的23个OGP。有趣的是，这些包含许多与转录和染色体重塑有关的分子，目前正在进行详细的验证实验。在癌症干细胞模型中，O-glcnacylation参与了与恶性分化有关的分子表达的调节，这表明修饰蛋白和负责酶的抑制剂可能有效地抑制癌症干细胞的恶性分化。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

CA-S27: A novel Lewis a associated carbohydrate epitope is diagnostic and prognostic for cholangiocarcinoma

DOI：
10.1111/cas.12222
发表时间：
2013-10-01
期刊：
CANCER SCIENCE
影响因子：
5.7
作者：
Silsirivanit, Atit;Araki, Norie;Wongkham, Sopit
通讯作者：
Wongkham, Sopit

O-GlcNAcylation regulates the stemness-maintenance of glioma stem cells

O-GlcNAc糖基化调节神经胶质瘤干细胞的干性维持

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atit Silsirivanit;Akiko Niibori-Nambu;Minako Nagai;Megumi Nagayama;Norie Araki
通讯作者：
Norie Araki

熊本大学大学院生命科学研究部腫瘍医学分野

熊本大学生命科学研究生院肿瘤科

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

臨床プロテオミクス　医学のあゆみ別冊

临床蛋白质组学病史特别版

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
荒木令江; 南部（新堀）晶子; 小林大樹
通讯作者：
小林大樹

Development of a fully automated two-dimensional electrophoresis device, Auto-2D, and its application for the integrated proteomics

全自动二维电泳仪Auto-2D的研制及其在蛋白质组学集成中的应用

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Norie Araki;Akiko Nambu;Uichi Midorikawa;Souhei Mizuguchi;Daiki Kobayashi;Jun-ichi Kuratsu
通讯作者：
Jun-ichi Kuratsu

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通讯作者：
荒木令江