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トリプルネガティブ乳がんにおけるTGF-βシグナル抑制を介したpolyI : Cの抗腫瘍効果のメカニズム

田村, 佑介 東京大学 DOI:10.15083/0002007132

2023.03.24

概要





















田村

佑介

トリプルネガティブ乳がんは、網羅的遺伝子発現プロファイルに基づく乳がんの分類に基
づく臨床分類上、予後が悪いサブタイプとして知られている。臨床においてこのサブタイプ
の乳がんに対する薬物治療は、細胞障害性抗がん剤以外の治療の選択肢も少なく、効果も限
られているために、新たな治療法の開発が重要な課題である。
また、生体内のホメオスタシスを保つ上で、必須、かつ多彩な作用を示す transforming
growth factor (TGF)-β シグナルは、がんに対し腫瘍抑制的な作用と腫瘍促進的な作用のい
ずれも報告されており、個々のがんにおける TGF-β の作用を検討することもまた、がんの
形質や治療有効性などを考察する上で重要であると考えられる。トリプルネガティブ乳がん
においては、過去に報告された TGF-β の機能の多くが腫瘍促進的な作用であることから、
TGF-β シグナルを阻害することが重要であると考えられている。
また、近年、新規治療標的として、がん細胞内の melanoma differentiation-associated gene
5 (MDA5)、retinoic acid-inducible gene-I (RIG-I) を介した RIG-I-like receptor (RLR) シ
グナルの活性化が着目されており、がん細胞に細胞死を誘導することが期待されている。一
方、過去の報告において RLR シグナルの下流で活性化される interferon regulatory factor
3 (IRF3) が TGF-β シグナルの下流因子である Smad3 に結合し、TGF-β シグナルの活性化
を減弱させることが報告されていたものの、がんに対する治療的な観点から、RLR シグナ
ル活性化による TGF-β シグナルへの影響とその効果に関しては議論が未だなされていなか
った。
以上の背景に基づき、本研究は、トランスフェクションによる腫瘍内投与でがん細胞内の
RLR シグナルを活性化するリガンドとして治験が行われている RLR リガンドである
polyI:C を使用し、polyI:C のトリプルネガティブ乳がんに対する腫瘍抑制効果と TGF-β シ
グナルの役割を明らかにすることを目的として実験が行われた。
以下に、本研究によって明らかとなった知見をまとめる。
1.トリプルネガティブ乳がんに対する polyI:C のトランスフェクションは MDA5、RIG-I
を介して TGF-β シグナルを抑制する。
2.polyI:C のトランスフェクションによる TGF-β シグナルの抑制によって、TGF-β シグナ
ルの持つ生存促進作用が減弱し、より細胞死が進行する。
3.polyI:C のトランスフェクションはパイロトーシスを引き起こし、polyI:C が TGF-β シ
グナルを抑制することにより、パイロトーシスが増強する。

トリプルネガティブ乳がん細胞株を用いて、polyI:C のトランスフェクションが TGF-β に
よる Smad3 のリン酸化・活性化を減弱することを確認した。また、恒常活性型 Smad3 を
過剰発現した細胞では、polyI:C のトランスフェクションによって顕著に増加する Annexin
V 陽性、
PI 陽性の細胞死を起こしていると考えられる細胞集団が減少することを確認した。
また、polyI:C のトランスフェクションによる細胞死は、カスパーゼの機能に大きく依存し
て起こり、細胞内容物の放出や細胞の泡沫化などと共に、パイロトーシスの実行因子である
ガスダーミン E の切断を引き起こし、これらはいずれも caSmad3 の過剰発現によって抑制
されることも確認した。
以上のように、申請者は、polyI:C のトランスフェクションによる TGF-β シグナルの抑制
が、パイロトーシス促進に寄与する可能性を見出した。これは、polyI:C のトランスフェク
ションがトリプルネガティブ乳がんの治療に対し有効である可能性を示唆するものである。
よって、本論文は、博士(薬学)の学位請求論文として合格と認められる。

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謝辞

本研究を遂行するにあたり、多大なるご指導ご鞭撻を頂きました東京大学医学系研究科

分子病理学教室の宮園浩平教授に深く感謝申し上げます。また、手技的なものから研究

方針へのアドバイスまで、長きにわたりアドバイスを賜りました鯉沼代造准教授に感謝

申し上げます。また、実験の進行に関するご助言を賜りました森川真大助教、田邊諒博

士に感謝申し上げます。更に、技術的にご支援くださった森下保幸さん、結城圭子さん

にも感謝申し上げます。また、全般にわたり、ご助言いただきました江幡正悟准教授、

勝野蓉子助教、髙橋恵生助教をはじめとする東京大学医学系研究科分子病理学教室の皆

様にも感謝申し上げます。また、研究の遂行を支援してくださった一條秀憲教授に深く

感謝申し上げます。更に、本研究を遂行するにあたり、ベクターを供与してくださった

元慶應大学の故 三好浩之先生、Massachusetts Institute of Technology の Feng Zhang 先生

に感謝申し上げます。また、GO 解析にてそのプラットホームを提供して下さったウェ

ブツール Enrichr に関わった方々にも感謝申し上げます (28,29)。

82

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