癌細胞浸潤における浸潤仮足退縮の意義と制御メカニズムの解明

阐明侵袭伪足消退在癌细胞侵袭中的意义和控制机制

基本信息

批准号：
14J00701
负责人：
山内庸平
金额：
$ 1.79万
依托单位：
University of Tsukuba
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 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J00701/
关键词：
浸潤仮足 Arf6 PIP5K ARAP3 EGFRリサイクリング GTPase 活性化因子癌細胞浸潤

项目摘要

申請者は本年度までに、ARAP3が高浸潤性乳癌細胞に高発現しているArf6 GAPであり、癌細胞浸潤転移に必須の分子であることを明らかにした。ARAP3は上皮増殖因子(EGF)刺激依存的な浸潤仮足形成に必要であり、浸潤仮足形成初期に重要な細胞膜表面への上皮増殖因子受容体(EGFR)のリサイクリングを正に制御することを明らかにした。さらに、ARAP3ノックダウン細胞ではEGFR陽性エンドソーム膜にイノシトールリン脂質であるPI(4,5)P2が蓄積していることを明らかにした。これらの結果を踏まえて今年度は、ARAP3がどのようにEGFR陽性エンドソームのPI(4,5)P2量を調節し、EGFRの細胞膜へのリサイクリングを正に制御するのか、その詳細な分子メカニズムの解明を目指し、次の三つの結果を得た。(1)ARAP3はリサイクリングを促進する分子EHD1をEGFR陽性エンドソームにリクルートするのに必要である。(2)ARAP3はそのArf GAP活性依存的にEGFR陽性エンドソームのPI(4,5)P2量を負に制御する。(3)ARAP3は活性型Arf6のエフェクター分子として知られるPI(4,5)P2産生酵素PIP5K1A活性を負に制御することで浸潤仮足形成を促進する。以上の結果から、ARAP3はEGFR陽性エンドソームにおいてPIP5K1Aの活性を負に制御することでPI(4,5)P2の過剰産生を防ぎ、その結果EHD1がEGFR陽性エンドソームにリクルートされて、EGFRが浸潤仮足形成予定部位にリサイクリングされることが示唆された。これらのことからARAP3は、Arf6活性サイクル制御を介してPIP5K1A活性を時空間的に調節し、細胞膜表面へのEGFRのリサイクリングを正に制御することで、浸潤仮足形成を促進することが明らかとなった。本研究結果は現在論文投稿中である。

到今年，申请人透露ARAP3是ARF6 GAP，它在高度浸润性的乳腺癌细胞中高度表达，并且是癌细胞浸润性转移的必不可少的分子。我们已经表明，ARAP3是表皮生长因子（EGF）刺激依赖性浸润性伪动物形成所必需的，并且它积极调节表皮生长因子受体受体（EGFR）的回收到细胞膜表面，这在侵入性PSEUDOPOPOD形成的早期阶段很重要。此外，揭示了肌醇磷脂P2（4,5）P2在ARAP3敲低细胞中的EGFR阳性内体膜中积聚。考虑到这些结果，我们旨在阐明ARAP3的详细分子机制调节EGFR阳性内体中PI（4,5）P2的量，并对EGFR的回收率正调节到细胞膜，并获得了以下三个结果。（1）需要ARAP3才能将回收增强分子EHD1募集到EGFR阳性内体中。（2）ARAP3负调控ARF间隙活性中EGFR阳性内体中Pi（4,5）P2的量取决于其ARF间隙活性。（3）ARAP3通过负控制PI（4,5）P2产生酶PIP5K1A的活性（称为活性ARF6的效应分子），促进了侵入性假地形成。这些结果表明，ARAP3对EGFR阳性内体中PIP5K1A的活性负调节，防止PI过量生产（4,5）P2，从而导致EHD1被募集到EGFR阳性内体中，并且EGFR被回收到该现场，可预期形成了Isvasive Pseudopodia的现场。这些结果表明，ARAP3通过控制ARF6活性周期并积极控制EGFR的EGFR回收到细胞膜表面，从而促进了侵入性假足形成。目前正在提交这项研究的结果。