リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Tranilast Inhibits TGF-β1-induced Epithelial-mesenchymal Transition and Invasion/Metastasis via the Suppression of Smad4 in Human Lung Cancer Cell Lines」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Tranilast Inhibits TGF-β1-induced Epithelial-mesenchymal Transition and Invasion/Metastasis via the Suppression of Smad4 in Human Lung Cancer Cell Lines

Takahashi, Koji 京都大学 DOI:10.14989/doctor.k23768

2022.03.23

概要

肺癌において転移・再発は予後に多大な影響を与える要素であり、上皮間葉転換 (EMT)は癌細胞が上皮から間葉系の形態に変化して浸潤能を得ることで転移・再発の起点のひとつになっていると考えられる。しかし肺癌の EMT 阻害薬や浸潤抑制薬は、臨床応用されていないのが現状である。トランスフォーミング増殖因子β1 (TGF-β1) は EMTを誘導する重要なリガンドであり、E カドヘリンやビメンチンの発現を、Smad シグナリングを通して制御している。トラニラストは TGF-β1 を阻害する抗アレルギー薬であり、ケロイドや肥厚性瘢痕の治療薬として用いられてきた。本研究の目的は、非小細胞肺癌の細胞株において、トラニラストが TGF-β1 に誘発される EMT を阻害するのか、また浸潤能を阻害するかを検証することである。

非小細胞肺癌株として、通常培養下では上皮形態を保つ A549 と PC14 細胞株を用いた。共に培養液に TGF-β1 を 1 ng/μl 添加して刺激することで、A549 では E カドヘリンの発現低下とビメンチンの発現増強が見られ PC14 ではビメンチンの発現増強が見られたが、トラニラストの添加によりこれらの変化は、濃度依存的に元の上皮型に回復した。トラニラストが TGF-β1/Smad シグナリングのどの経路を抑制しているのか調べることとした。A549 に TGF-β1 を添加し、TGF-β1 の濃度を ELISA で経時的に測定すると徐々に濃度が上昇することが確認でき、A549 が TGF-β1 を傍分泌していると考えられた。同様の条件にトラニラストを添加した場合でも TGF-β1 濃度の上昇を認め、トラニラストが A549 からの TGF-β1 分泌を抑制する作用や、トラニラストが直接 TGF-β1 を不活化することは否定的と考えた。次に細胞内シグナリングを調べることとしウェスタンブロットを行うと、A549 と PC14 両者とも TGF-β1 の刺激で Smad2/3 の発現とリン酸化、Smad4 の発現が亢進したが、トラニラスト添加群では Smad4 の発現は抑制された。

また、Smad4 の発現抑制を転写レベルで確認するために qRT-PCR を行うと、A549 においてはトラニラスト投与により有意に Smad4 の mRNA 転写を抑制していた。さらにSmad4 を、siRNA を用いてノックダウンした細胞株を用いて EMT マーカーの発現を調べると、ノックアウトした細胞株ではビメンチンの発現が低下していた。Smad4 とビメンチンの発現は細胞の浸潤能に関すると考え、マトリゲル浸潤アッセイを用いて評価した。TGF-β1 で刺激した A549 と PC14 は浸潤能が増加したが、トラニラスト添加群・Smad4 ノックダウン群は、有意に浸潤能が低下していた。

これらの結果を in vivo で検証するために、ヌードマウスに A549 とマトリゲルを直接肺に生着させた orthotopic model を作成し、コントロール群とトラニラスト投与群にわけて観察し、治療介入から 1 ヶ月後に犠牲死させ解剖所見と腫瘍組織の免疫化学染色を行い評価した。トラニラスト投与群ではコントロール群に比べ、有意に胸腔内播種が抑制され、免疫化学染色では Smad4 とビメンチンの発現を抑制していた。

以上よりトラニラストは TGF-β1 により誘導される EMT と癌細胞の浸潤を、Smad4の発現を抑制することにより阻害していることが示唆された。トラニラストは、既に臨床で使用されている薬剤であり、副作用のプロファイルも既知であることから、新たな抗腫瘍薬として検討対象になりうると考えられた。

この論文で使われている画像

参考文献

1 Ferlay J, Soerjomataram I, Dikshit R, Eser S, Mathers C, Rebelo M, Parkin DM, Forman D and Bray F: Cancer incidence and mortality worldwide: Sources, methods and major patterns in globocan 2012. Int J Cancer 136(5): E359-386, 2015. PMID: 25220842. DOI: 10.1002/ijc.29210

2 Detterbeck FC, Chansky K, Groome P, Bolejack V, Crowley J, Shemanski L, Kennedy C, Krasnik M, Peake M and Rami-Porta R: The iaslc lung cancer staging project: Methodology and validation used in the development of proposals for revision of the stage classification of nsclc in the forthcoming (eighth) edition of the tnm classification of lung cancer. J Thorac Oncol 11(9): 1433-1446, 2016. PMID: 27448762. DOI: 10.1016/j.jtho.2016.06.028

3 Blandin Knight S, Crosbie PA, Balata H, Chudziak J, Hussell T and Dive C: Progress and prospects of early detection in lung cancer. Open Biol 7(9), 2017. PMID: 28878044. DOI: 10.1098/rsob.170070

4 Quail DF, Zhang G, Findlay SD, Hess DA and Postovit LM: Nodal promotes invasive phenotypes via a mitogen-activated protein kinase-dependent pathway. Oncogene 33(4): 461-473, 2014. PMID: 23334323. DOI: 10.1038/onc.2012.608

5 Aceto N, Bardia A, Miyamoto DT, Donaldson MC, Wittner BS, Spencer JA, Yu M, Pely A, Engstrom A, Zhu H, Brannigan BW, Kapur R, Stott SL, Shioda T, Ramaswamy S, Ting DT, Lin CP, Toner M, Haber DA and Maheswaran S: Circulating tumor cell clusters are oligoclonal precursors of breast cancer metastasis. Cell 158(5): 1110-1122, 2014. PMID: 25171411. DOI: 10.1016/j.cell.2014.07.013

6 Said NA and Williams ED: Growth factors in induction of epithelial-mesenchymal transition and metastasis. Cells Tissues Organs 193(1-2): 85-97, 2011. PMID: 21051862. DOI: 10.1159/000320360

7 Xu J, Lamouille S and Derynck R: Tgf-beta-induced epithelial to mesenchymal transition. Cell Res 19(2): 156-172, 2009. PMID: 19153598. DOI: 10.1038/cr.2009.5

8 Papageorgis P and Stylianopoulos T: Role of tgfbeta in regulation of the tumor microenvironment and drug delivery (review). Int J Oncol 46(3): 933-943, 2015. PMID: 25573346. DOI: 10.3892/ijo.2015.2816

9 Isaji M, Nakajoh M and Naito J: Selective inhibition of collagen accumulation by n-(3,4-dimethoxycinnamoyl)anthranilic acid (n5’) in granulation tissue. Biochem Pharmacol 36(4): 469-474, 1987. PMID: 2435288. DOI: 10.1016/0006-2952(87)90353-4

10 Suzawa H, Kikuchi S, Arai N and Koda A: The mechanism involved in the inhibitory action of tranilast on collagen biosynthesis of keloid fibroblasts. Jpn J Pharmacol 60(2): 91-96, 1992. PMID: 1282576. DOI: 10.1254/jjp.60.91

11 Suzawa H, Kikuchi S, Ichikawa K and Koda A: Inhibitory action of tranilast, an anti-allergic drug, on the release of cytokines and pge2 from human monocytes-macrophages. Jpn J Pharmacol 60(2): 85-90, 1992. PMID: 1282575. DOI: 10.1254/jjp.60.85

12 Onn A, Isobe T, Itasaka S, Wu W, O’Reilly MS, Ki Hong W, Fidler IJ and Herbst RS: Development of an orthotopic model to study the biology and therapy of primary human lung cancer in nude mice. Clin Cancer Res 9(15): 5532-5539, 2003. PMID: 14654533.

13 Pang MF, Georgoudaki AM, Lambut L, Johansson J, Tabor V, Hagikura K, Jin Y, Jansson M, Alexander JS, Nelson CM, Jakobsson L, Betsholtz C, Sund M, Karlsson MC and Fuxe J: Tgf-beta1-induced emt promotes targeted migration of breast cancer cells through the lymphatic system by the activation of ccr7/ccl21-mediated chemotaxis. Oncogene 35(6): 748-760, 2016. PMID: 25961925. DOI: 10.1038/onc.2015.133

14 Saito H, Fushida S, Harada S, Miyashita T, Oyama K, Yamaguchi T, Tsukada T, Kinoshita J, Tajima H, Ninomiya I and Ohta T: Importance of human peritoneal mesothelial cells in the progression, fibrosis, and control of gastric cancer: Inhibition of growth and fibrosis by tranilast. Gastric Cancer, 2017. PMID: 28540637. DOI: 10.1007/s10120-017-0726-5

15 Kim TI, Lee H, Hong HK, Kim KS, Choi SI, Maeng YS and Kim EK: Inhibitory effect of tranilast on transforming growth factor-beta-induced protein in granular corneal dystrophy type 2 corneal fibroblasts. Cornea 34(8): 950-958, 2015. PMID: 26020822. DOI: 10.1097/ICO.0000000000000466

16 Zeisberg M and Neilson EG: Biomarkers for epithelialmesenchymal transitions. J Clin Invest 119(6): 1429-1437, 2009. PMID: 19487819. DOI: 10.1172/JCI36183

17 Gravdal K, Halvorsen OJ, Haukaas SA and Akslen LA: A switch from e-cadherin to n-cadherin expression indicates epithelial to mesenchymal transition and is of strong and independent importance for the progress of prostate cancer. Clin Cancer Res 13(23): 7003-7011, 2007. PMID: 19487819. DOI: 10.1172/JCI36183

18 Zhao M, Mishra L and Deng CX: The role of tgf-beta/smad4 signaling in cancer. Int J Biol Sci 14(2): 111-123, 2018. PMID: 29483830. DOI: 10.7150/ijbs.23230

19 Wang Y, Chu J, Yi P, Dong W, Saultz J, Wang Y, Wang H, Scoville S, Zhang J, Wu LC, Deng Y, He X, Mundy-Bosse B, Freud AG, Wang LS, Caligiuri MA and Yu J: Smad4 promotes tgf-beta-independent nk cell homeostasis and maturation and antitumor immunity. J Clin Invest 128(11): 5123-5136, 2018. PMID: 30183689. DOI: 10.1172/JCI121227

20 Ammendola M, Leporini C, Marech I, Gadaleta CD, Scognamillo G, Sacco R, Sammarco G, De Sarro G, Russo E and Ranieri G: Targeting mast cells tryptase in tumor microenvironment: A potential antiangiogenetic strategy. Biomed Res Int 2014: 154702, 2014. PMID: 25295247. DOI: 10.1155/2014/154702 Takahashi et al: Tranilast Inhibits TGF-β1-induced EMT 3295

21 Zhao K, Zhang S, Song X, Yao Y, Zhou Y, You Q, Guo Q and Lu N: Gambogic acid suppresses cancer invasion and migration by inhibiting tgfbeta1-induced epithelial-to-mesenchymal transition. Oncotarget 8(16): 27120-27136, 2017. PMID: 28404892. DOI: 10.18632/oncotarget.15449

22 Sowa T, Menju T, Sonobe M, Nakanishi T, Shikuma K, Imamura N, Motoyama H, Hijiya K, Aoyama A, Chen F, Sato T, Kobayashi M, Yoshizawa A, Haga H, Sozu T and Date H: Association between epithelial-mesenchymal transition and cancer stemness and their effect on the prognosis of lung adenocarcinoma. Cancer Med 4(12): 1853-1862, 2015. PMID: 26471868. DOI: 10.1002/cam4.556

23 Al-Saad S, Al-Shibli K, Donnem T, Persson M, Bremnes RM and Busund LT: The prognostic impact of nf-kappab p105, vimentin, e-cadherin and par6 expression in epithelial and stromal compartment in non-small-cell lung cancer. Br J Cancer 99(9): 1476-1483, 2008. PMID: 18854838. DOI: 10.1038/sj.bjc.6604713

24 Tadokoro A, Kanaji N, Liu D, Yokomise H, Haba R, Ishii T, Takagi T, Watanabe N, Kita N, Kadowaki N and Bandoh S: Vimentin regulates invasiveness and is a poor prognostic marker in non-small cell lung cancer. Anticancer Res 36(4): 1545-1551, 2016. PMID: 27069130.

25 Rogosnitzky M, Danks R and Kardash E: Therapeutic potential of tranilast, an anti-allergy drug, in proliferative disorders. Anticancer Res 32: 2471-2478, 2012. PMID: 22753703.

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る