倉田奨励金研究報告書｜2018 年度（第 50 回）助成■受領№1378

神経ペプチドシグナルを標的とした感染がんの制御メカニズムの解明と予防・治療法の開発

代表研究者

北村 秀光

北海道大学遺伝子病制御研究所准教授

1．研究目的2．研究内容ヒト肝炎ウイルス（HBV・HCV）やヒトパピロ本研究で、はじめにウイルスRNAをミミックすーマウイルス（HPV）感染に起因する肝がん、子る合成二本鎖RNAであるpoly I:Cを用いてヒト単宮頸がんについて、安心、安全な予防ワクチンの球由来樹状細胞を刺激し、神経ペプチドニューロ確立と感染がんを完全制圧する画期的な治療法のキニンAの受容体であるNK2Rの挙動と免疫応答開発は重要である。神経ペプチドであるサブスタ性とがん細胞の増殖、悪性化を検証した。その結ンスPやニューロキニンAは、一般的に、痛みやス果、poly I:C刺激後、ヒト樹状細胞において、炎症トレス、侵襲などの刺激により、神経系より放出性サイトカインであるIFN-α/β遺伝子発現の誘され、上皮細胞、血管内皮細胞、平滑筋細胞など

導と転写活性化因子の一つSTAT1 依存的な細胞に作用し、気道収縮や、血管拡張および血管透過表面のHLAクラスI、クラスIIの発現増強に加え、性のような生命維持に重要な反応をコントロール

NK2R遺伝子の発現レベルが亢進することを確認することが知られている。最近、申請者は、肝がした。さらにヒト肝細胞がんや大腸がん細胞株にん患者および子宮頸がん患者の腫瘍組織において、ついてIFN-α/βで処理したところ、NK2R遺伝子ニューロキニンAの受容体であるNK2Rが高発現発現レベルが亢進することを見出した。そこで、していることを見出した。また、ウイルス感染にNK2R阻害剤を用いてin vitro培養系により、がんより生体内で産生されることが知られているサイ

細胞増殖をMTTアッセイ、アポトーシスの誘導効

トカイン、IFN-α/βの刺激により、ヒト樹状細胞

果をMTTおよびフローサイトメトリーで検討しやヒトがん細胞株においてもNK2Rが発現誘導さた結果、NK2R阻害剤の添加により、肝細胞がんれることも確認した。これらのデータから、NK2Rおよび大腸がん細胞の増殖抑制とアポトーシスのを介した神経ペプチドシグナルが、ウイルス感染誘導が確認された。さらにマウス肝がん細胞株おや慢性炎症の過程において、宿主免疫応答・炎症よび大腸がん細胞株を使用した検討でもヒトがん反応や発がん、がん細胞の悪性化に関与する可能細胞株と同様の結果を得た。従って、ウイルス感性が考えられる。そこで、本研究では、担がん環染により樹状細胞などの免疫担当細胞から産生さ境下での抗腫瘍免疫細胞やがん細胞におけるれるIFN-α/βが、がん細胞のNK2Rの発現を誘導

NK2Rを介した神経ペプチドシグナルの関与を明し、がん細胞の増殖・生存に関与することが示唆らかにし、新しいがん細胞の悪性化メカニズムのされた。

解明とがん治療への応用を目指す。

次にNK2R遺伝子を過剰発現させたマウス大腸がん細胞株あるいはCRISPR/Cas9システムによ倉田奨励金研究報告書｜2018 年度（第 50 回）助成
りノックアウトしたマウス大腸がん細胞株を作出

最後に、publicデータベースを活用し、各種がした。これらのがん細胞株について、マウスの皮ん患者について、腫瘍組織におけるNK2R遺伝子内あるいは脾臓内に移植する担がんマウスモデルの発現レベルと生命予後との関係を検索した結果、を構築し、腫瘍形成および肝転移巣形成能につい腫瘍においてNK2R遺伝子を高発現している肝細て、腫瘍の計測、in vivoイメージング（IVIS）あ胞がん患者および大腸がん患者の生命予後は不良

るいはHE染色により評価した。その結果、NK2Kであることを見出した。従って、実際のがん患者

遺伝子の欠損により皮内あるいは肝臓におけるがにおいて、NK2Rの発現を介した神経ペプチドシん細胞の腫瘍形成や肝転移巣の形成が著しく低下グナルの亢進が、がん疾患の病勢に関与する可能することを見出すとともに、NK2R遺伝子の過剰性が考えられた。

発現により、腫瘍形成や肝転移巣の形成が促進することを確認した。

本研究の成果から、実際のがん患者において、ウイルス感染により樹状細胞などの宿主免疫細胞

さらに本研究で作出したNK2R遺伝子を欠損あから産生誘導される炎症性サイトカインIFN-α/るいは過剰発現するがん細胞を使用し、がん細胞βの刺激により、がん細胞のNK2Rの発現が増強の生存/増殖あるいは腫瘍形成と関連する遺伝子されるとともに、NK2Rを介した神経ペプチドシの発現プロファイルを精査した結果、NK2R遺伝グナルの亢進により、がん細胞の抗アポトーシス子の発現レベルに応じて、抗アポトーシスおよびあるいはEMT関連分子の発現を増強することで、上皮間葉転換（EMT）関連遺伝子との相関を見出がんの悪性化、転移形成能獲得のメカニズムの一した。そこで、wound-healingアッセイによるがんつである可能性が考えられた（図1）。そこで本研細胞の動態を検証したところ、NK2R遺伝子を欠究を継続して推進し、ウイルス感染による炎症・損したがん細胞は、コントロールがん細胞に比べ免疫応答とがん細胞の悪性化における新たな制御て移動能が低下する一方でNK2R遺伝子を過剰発メカニズムを詳細に解明するとともに、NK2Rを現するがん細胞は、コントロール細胞に比べて移介した神経ペプチドシグナルを標的とした新たな動能が亢進することを確認した。これらの結果か

慢性炎症性疾患および感染がんの発生を予防、改ら、NK2Rを介した神経ペプチドシグナルはがん善・治療する方策に応用することで、⽇本国⺠の細胞の増殖や生存、さらに転移能獲得に関与する健康に資する科学的エビデンスを提供できると考可能性が考えられた。

えられる。

図1

がん細胞の NK2R 発現増強を介した神経ペプチドシグナルの亢進が、がんの悪性化・転移能獲得に関与するモデル。

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３．発表（研究成果の発表）(3) Xiang H, Toyoshima Y, Okada N, Kii S, Sugiyama K,(1) 項慧慧、豊島雄二郎、岡田尚樹、木井修平、Nagato T, Kobayashi H, Ikeo K, Hashimoto S,

⻑門利純、⼩林博也、武冨紹信、北村秀光．

Tanino M, Taketomi A, Kitamura H. Blockade of

神経ペプチド受容体の発現制御によるがんNK2R-mediated neuropeptide signaling suppressesの悪性化・転移能の獲得．第3回

malignancy of colon cancer cells. 第78回 ⽇本

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北大・研究ネットワーク促進プログラム〜Young Researchers in

癌学会学術総会．（京都、2019）(4) Xiang H, Toyoshima Y, Okada N, Kii S, Sugiyama K,Cutting-edge Life Science〜（札幌、2018）

Nagato T, Kobayashi H, Ikeo K, Hashimoto S,(2) Xiang H, Toyoshima Y, Okada N, Kii S, Sugiyama K,

Tanino M, Taketomi A, Kitamura H. The role ofNagato T, Kobayashi H, Ikeo K, Hashimoto S,

NK2R-mediated neuropeptide signaling in

Tanino M, Taketomi A, Kitamura H. Neuropeptide

inflammation and malignancy of colon cancer cells.

signaling through NK2R is related to malignancy of

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colon cancer cells. The 38th Sapporo International
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