接触抑制シグナルによるケラチノサイトのホメオスタシスとその破綻病態

九州大学生体防御医学研究所ゲノム腫瘍学

鈴 木聡

Mice deficient in one or both copies of Mob1a and carrying a trapped mutation in Mob1b developed various cancers.
Most frequent cancers in these mice resembled trichilemmal carcinomas. Keratinocyte-specific homozygous null mutationsof Mob1a and Mob1b (kDKO) mice showed hyperplasia of keratinocyte progenitors. kDKO keratinocytes exhibited
hyperproliferation, apoptotic resistance, impaired contact inhibition, enhanced progenitor self-renewal, and increased
centrosomes. In addition, loss of Mob1a/b, or activation of downstream YAP1 were replicated in human trichilemmal
carcinomas.

１．緒に、今後各 Hippo 経路構成分子の生体における機能解析が言必須である。Hippo 経路のうち、MST キナーゼとそのア細胞間の接触により増殖が抑制される‘接触抑制現象

ダプター分子 SAV 1 , LATS キナーゼとそのアダプター分（Contact Inhibition）’は古くからその存在が知られてお子 MOB 1 の４つがこの経路の コアコンポーネントである。

り、この現象は創傷治癒、皮膚幹細胞維持、皮膚形態形成

MOB には７つの相同分子があるが、このうち MOB 1 A となどに重要である。しかしながら、接触抑制に関わる細胞

MOB 1 B の ２ つ の み が LATS キ ナ ー ゼ と 結 合 で き る。

内シグナル活性化機構には、いくつかの細胞表面分子の関LATS キナーゼはそのキナーゼ活性は非常に弱いものの、与が報告されているのみで、依然多くが不明であった。

MOB 1 が結合することによって、非常に強いキナーゼ活近年ショウジョウバエにおいて、接触抑制や器官サイズを制御する新たなキナーゼ経路として、Hippo 経路が報告性を獲得する。しかしながら MOB 1 の生体における役割は未だ不明であった。

された。哺乳類 Hippo 経路は、MST キナーゼと LATS キ皮膚がんのうち最も頻度の高いものは基底細胞がんであナーゼの２つのキナーゼカスケードから構成され、この経り、結節型の基底細胞がんは毛包由来である。外毛根鞘細路は細胞接触などの細胞外力、細胞外基質、ストレス刺激胞の増多を特徴とする皮膚外毛根鞘がんは、基底細胞がんにより活性化されて、下流の転写共役因子 YAP 1 をリンと同様に毛包由来の腫瘍であるが、生検が必要な皮膚腫瘍

酸化し、YAP 1 を核外に排除するとともに蛋白質を崩壊さ例の 0 . 05 % と非常に稀な腫瘍で、発症は高齢者に多く、せ、細胞増殖などを負に制御する 1）。Hippo 経路はこのよ頭部や顔面、四肢に好発することが知られている 6）。基底うに細胞増殖、細胞死、細胞未分化性、細胞遊走、平面極

細胞がんは今や SHH シグナルの異常によることが判明し性などを制御して、器官のサイズや腫瘍形成を制御するこてきたが 7 , 8）、外毛根鞘がんの原因遺伝子についてはこれ

2）とが、近年わかってきた 。また、Hippo 経路のいくつか
3）まで全くわかっていなかった。の遺伝子改変マウスにがんの発症の報告があること 、ヒ

今回我々は、ケラチノサイト特異的な MOB 1 欠損マウ

トがん患者では高頻度に Hippo 経路分子の発現低下や遺伝スを作製したところ、このマウスに外毛根鞘がんが発症す子変異をみとめ、これらの有無が悪性度と相関することなることを見出した。

どから 4）、Hippo 経路はがん抑制遺伝子としても注目され、

２．実験・結果今後のがん治療の標的経路として期待されている。しかしながら、これまでに作製された Hippo 経路分子欠損マウス

MOB 1A/MOB 1B は初期発生に必須であるの多くは胎生致死であったために 5）、Hippo 経路分子の成我々はまず MOB 1 A 及び MOB 1 B 単独遺伝子欠損マウ体における役割は多くが依然不明のままである。また、哺スをそれぞれ作製した。しかしながら、これらの２分子は乳類各 Hippo 経路構成分子には相同分子が極めて多いため相同性が極めて高く互いにその機能を代償するためか、
MOB 1 A、MOB 1 B 各単独欠損マウスは正常に生育し、表現型を見いだせなかった。

Keratinocytes homeostasis by contact
inhibition signaling and its disorders
Akira Suzuki
Division of Cancer Genetics, Medical
I nst itute of Bioreg u lat ion , Kyushu
University

そこで次に MOB 1 A/MOB 1 B を二重に完全欠損（ホモ欠損）するマウスを作製したところ、着床直後に致死となった。これらの胚では PDGFR a や GATA 4 の顕著な発現低下をみとめたことから、原始内胚葉への分化障害が致死の一因であると考えられた。

− 112 −

接触抑制シグナルによるケラチノサイトのホメオスタシスとその破綻病態

MOB 1A/MOB 1B 部分欠損による腫瘍の発症週以内に発症し、特に皮膚外毛根鞘がんは全例にみられた

MOB 1 A/MOB 1 B 二重完全欠損マウスが胎生早期に致（図１、２）。また、これら部分欠損マウスにみられた腫瘍死であったことから、MOB 1 A/MOB 1 B 部分欠損マウスには、残された野生型アリルの欠失（LOH）をみたことか（MOB 1 A ヘテロ MOB 1 B ホモ欠損、あるいは MOB 1 A ホら、MOB 1 が古典的ながん抑制遺伝子として作用するこモ MOB 1 B ヘテロ欠損マウス）を長期観察したところ、ことが示唆された。

れらマウスでは皮膚外毛根鞘がん、骨肉腫、筋線維肉腫、その他 MOB 1 A/MOB 1 B 部分欠損マウスには、腫瘍形唾液腺腫瘍、乳がん、肝がんなどの様々な腫瘍を全例 70

成の他に、歯芽の形成異常や骨梁数の増加、内耳有毛細胞

図１

Mob1A/Mob1B 部分欠損マウスにみられる腫瘍形成（JCI 20129）より引用）

図２ Mob1A/Mob1B 部分欠損マウスの全例にみられる Keratin 17 陽性の皮膚外毛根鞘がん（JCI20129）より引用）− 113 −

コスメトロジー研究報告 Vol.22, 2014の整列障害による平衡障害などの表現型も観察された。

減少したことから、MOB 1 は LATS 1 / 2 蛋白質の安定化にも関与していることが示唆された。さらに、予想通り

ケラチノサイト特異的 MOB 1A/MOB 1B 欠損マウスやMOB 1A/MOB 1B 欠損ケラチノサイトの表現型

YAP 1 のリン酸化は減少し、細胞密度が高いにも関わらずYAP 1 が核に集積していた。

前述のように MOB 1 A/MOB 1 B 部分欠損マウスに全例
皮膚外毛根鞘がんが発症したため、次にタモキシフェン誘ヒト外毛根鞘がんの原因遺伝子としての MOB 1導性・ケラチノサイト特異的 MOB 1 A/MOB 1 B 二重ホモ

前述のように MOB 1 A/MOB 1 B 部分欠損マウスの全例欠損マウスを作製した（タモキシフェンは生後１日目に投にみられた腫瘍は Keratin 17（外毛根鞘細胞マーカー）陽与）。ケラチノサイト特異的 MOB 1 A/MOB 1 B 二重ホモ欠性の外毛根鞘がんであった（図２）。

損マウスは体が小さいものの、皮膚が顕著に肥厚し、毛髪そこで次にヒト外毛根鞘がん組織を用いて MOB 1 やそのは細くかつ彎曲していた。これらマウスは口腔粘膜上皮の下流の YAP 1 の発現を検討したところ、約半数の症例で肥厚による嚥下障害をきたし、生後３週齢までに全例栄養MOB 1 の発現低下を、3 / 4 で YAP 1 の発現亢進や核局在の不良で死亡した。組織学的には毛嚢や毛嚢間上皮の顕著な増強を認めたことから、MOB 1 を含む Hippo 経路の異常が肥厚、皮膚上皮の退縮障害による第一毛髪周期の不明瞭化

ヒト外毛根鞘がんの原因の一因であることを示した（図８）。

を 示 し た（ 図 ３）。 ま た 不 全 角 化 が 顕 著 で、Keratin 15 ,３．考察と統括

Keratin 14 , Keratin 5 , SOX 9 等が陽性の未分化なケラチノサイトが増加する一方、Keratin 10 , Filaggerin 等が陽本研究によって MOB 1 は初期発生に必須であること、性の分化したケラチノサイトの比率は顕著に減少し、未分種々のがんの発症に関与し、特にヒト外毛根鞘がんの一因化性や自己複製能が亢進していた（図 4、５）。となること等を個体レベルで世界ではじめて示すことがで

細胞生物学的には、MOB 1 A/MOB 1 B 二重欠損ケラチノ

きた 9 − 11）。

サイトは、細胞増殖亢進、細胞死抵抗性、接触抑制障害（図Hippo 経路は細胞接触や細胞外基質からの刺激をうけて６）、中心体数、染色体数異常、細胞分裂時間短縮（図７）な活性化するが、Hippo 経路の異常によって高頻度に皮膚発どを認め、これらががんの発症に寄与したものと思われる。

がんに至ることから、今後新たに開発する化粧品の安全性

生化学的には、MOB 1 下流の LATS 1 / 2 のリン酸化減少

は、Hippo 経路の活性化程度を測定することによってスクに加え、予期せぬことに LATS 1 / 2 は総蛋白質量も顕著にリーニングできる可能性がある。

図３ ケラチノサイト特異的 Mob1A/1B 二重完全欠損マウスにみられる毛嚢や毛嚢間上皮の肥厚と毛髪周期の不明瞭化（JCI20129）より引用）− 114 −

接触抑制シグナルによるケラチノサイトのホメオスタシスとその破綻病態

図４ ケラチノサイト特異的 Mob1A/1B 二重完全欠損マウスの毛嚢間上皮細胞にみられる未分化細胞の増加（JCI 20129）より引用）

図５ ケラチノサイト特異的 Mob1A/1B 二重完全欠損マウスの毛嚢上皮細胞の未分化細胞の増加と自己複製能亢進（JCI 20129）より引用）− 115 −

コスメトロジー研究報告 Vol.22, 2014

図６ Mob1A/1B 二重完全欠損ケラチノサイトにみられる細胞増殖亢進、細胞死抵抗性、接触抑制障害（JCI20129）より引用）

図７

Mob1A/1B 二重完全欠損ケラチノサイトにみられる細胞分裂期異常（JCI 20129）より引用）− 116 −

接触抑制シグナルによるケラチノサイトのホメオスタシスとその破綻病態

図８ ヒト皮膚外毛根鞘がんにおける MOB1 や YAP1 の異常の頻度（JCI 20129）より引用）

我々は Hippo 経路を標的とする新たな抗腫瘍薬の開発に

Shehabeldin A, Matysiak-Zablocki E, Lemmers B,も着手しており、今回作製したマウスは、腫瘍モデルマウ

Salmena L, Hakem A, Fish J, Kassam F, Squire J,スとして薬効評価の良いツールとなる。

Bruneau BG, Hande MP, Hakem R. Lats 2 /Kpm is

今後は皮膚創傷治癒における MOB 1 の役割等を明示す

required for embryonic development, proliferation

るとともに、MOB 1 の遺伝子変異がヒトメラノーマで報

control and genomic integrity. EMBO 23 : 3677 - 8 , 2004

告されていることから、メラノサイトにおける MOB 1 の６）Headington JT. Tumors of the hair follicle. A review.

役割も明示したい。さらに MOB 1 以外の Hippo 経路構成分子の機能も解析し、総じて Hippo 経路の皮膚における機Am J Pathol 85 ( 2 ): 479 - 514 , 1976 .
７）Fan H., Oro AE, Scott MP, Khavari PA Induction ofbasal cell carcinoma features in transgenic human skin

能の全貌と、その破綻疾患を明示したい。

expressing Sonic Hedgehog. Nat Med 3 ( 7 ): 788 - 792 , 1997 .
謝辞８）Oro AE, Higgins KM, Hu Z, Bonifas JM, Epstein EH Jr,

研究助成を賜りました公益財団法人コスメトロジー研究

Scott MP. Basal cell carcinomas in mice overexpressing
sonic hedgehog. Science 276 ( 5313 ): 817- 821 , 1997.

振興財団に心から御礼申し上げます。

９）Nishio M, Hamada K, Kawahara K, Sasaki M,（文献）

Noguchi F, Chiba S, Mizuno K, Suzuki SO, Dong Y,１）Zeng Q, Hong W. The emerging role of the hippo

Tokuda M, Morikawa T, Hikasa H, Eggenschwiler J,pathway in cell contact inhibition, organ size control,Yabuta N, Nojima H, Nakagawa K, Hata Y, Nishinaand cancer development in mammals. Cancer Cell

H, Mimori K, Mori M, Sasaki T, Mak TW, Nakano T,

13 : 188 - 92 , 2008

Itami S, Suzuki A. Cancer susceptibility and embryonic２）Zhao B, Tumaneng K, Guan KL. The Hippo pathway
in organ size control, tissue regeneration and stem celllethality in Mob 1 a/ 1 b double-mutant mice. J Clin
Invest. 122 ( 12 ): 4505 - 18 , 2012 .
10）Nishio M, Otsubo K, Maehama T, Mimori K, Suzuki

self-renewal. Nat Cell Biol 13 : 877 - 83 , 2011
３）Edgar BA. From cell structure to transcription:

A. Capturing the Mammalian Hippo: Elucidating Its
Role in Cancer Cancer Sci 104 ( 10 ), 1271 - 1277 , 2013

Hippo forges a new path. Cell 124 : 267 - 73 , 2006
４）Harvey K, Tapon N. The Salvador-Warts-Hippo

11）西尾美希、三森功士、森正樹、板見智、鈴木聡．

pathway - an emerging tumour-suppressor network.

Hippo 経路分子 MOB 1 によるがん発症・進展制御とがんNat Rev Cancer 7 : 182 - 91 , 2007

治療戦略 次世代がん戦略研究 update５）McPherson JP, Tamblyn L, Elia A, Migon E,－革新的シーズ育成に向けて－− 117 −

がん基盤生物学南山堂 2013 in press