EGF による中心体分離と分裂期進行促進~Eg5 と EGFR、ダブルの阻害ががんに効く? ~千葉大学薬学部 薬学科 6 年	  武田祐美

EGF-Induced Centrosome Separation Promotes Mitotic Progression andCell Survival
Balca R. Mardin, Mayumi Isokane, Marco R. Cosenza, Alwin Krämer, Jan Ellenberg,
Andrew M. Fry, and Elmar Schiebel
Developmental Cell, 25: 229–240 (2013)	  中心体分離とは、分裂期に spindle が適切に形成されるために重要な段階である。中心体分離の時期は細胞種によって大きく異なるという現象が観察されていたが、メカニズムは不明であった。今回紹介する論文で、細胞種ごとに異なる中心体分離時期の決定に EGF シグナルが関与していることが明らかになった。また、EGF 刺激により中心体が分離すると、spindle 形成に必要な Eg5 の活性が低くても spindle が形成され、分裂期進行が促進されることも示した。EGFR 発現が亢進しているがん細胞では、Eg5を阻害しても分裂期の進行を止められない可能性を示唆している。これは、Eg5 とEGFR の阻害剤併用で分裂期停止、増殖抑制を引き起こせるのではないか、というがんの新規治療戦略に重要な知見である。以下に主要なデータを紹介する。	  まず筆者らは HeLa(ヒト子宮頸がん細胞)に aphidicolin を処理し細胞周期を S 期に同調した時の中心体の様子を、EGF 添加時と非添加時とで比べた。EGF 非添加に比べ、EGF 添加で S 期に中心体が分離している細胞の割合が増加した。また、EGF 添加時に増加した中心体分離細胞の割合は EGFR 阻害剤、Akt 阻害剤添加でそれぞれ減少した。中心体分離の促進に、中心体リンカータンパク質を解離させる Mst2-hSav1-Nek2Aが関与することが知られている。そこで筆者らは、EGF による中心体分離にこれらの分子が寄与しているか調べた。S 期で中心体が分離する細胞の割合は EGF 刺激により増加するが、Nek2A、hSav1、Mst1/2 をそれぞれ単独でノックダウンすることでその割合が部分的に減少した。以上から、EGF-Akt シグナルを介し S 期に中心体分離が誘導され、さらにそこに Mst2-hSav1-Nek2A が寄与している可能性が示された。	  中心体のリンカーが解離後、Eg5 により中心体同士が離され、2 極性の spindle が形成される。そこで、EGF 刺激で中心体が分離したことで 2 極性の spindle 形成に影響が出るかを調べた。すると、EGF 添加により、Eg5 阻害下でも 2 極性の spindle を形成する細胞の割合が増加する傾向が見られた。以上から、EGF シグナルにより、Eg5の活性が低い状態でも 2 極性 spindle が形成される可能性が示された。	  続いて、EGF が分裂期の進行に与える影響を調べた。中心体分離が S 期で起こると、
metaphase 持続時間が EGF 非添加時に比べ EGF 添加で減少した。このことから、EGF刺激で分裂期の進行が促進される可能性が示された。

	  筆者らはさらに、細胞種ごとの中心体分離時期の決定に EGFR シグナルが関与しているか調べた。各種の細胞を S 期に同調し、中心体が分離している割合を計測した。
その結果、AsPC-1、CAPAN-1(膵がん細胞)は EGF 非添加時にも高い割合で中心体が分離しており、その割合は EGF 添加でさらに増加した。また、HeLa では EGF 非添加
時に中心体が分離している細胞の割合は AsPC-1、CAPAN-1 より少ないが、EGF 添加により割合が顕著に増加した。更に RPE-1、HPDE(正常細胞)では EGF 非添加時にはほぼ中心体分離が起きず、EGF 添加でもその割合は変化しなかった。また、EGF 添加時の EGFR の発現量を調べると、RPE-1 細胞に比べ、CAPAN-1 細胞で発現が亢進していた。以上から、細胞種ごとの中心体分離時期の違いに EGFR シグナルが寄与している可能性が示された。	  最後に筆者らは Eg5 阻害下で細胞を 3 日間培養し、EGF 添加・非添加で増殖に影響が出るのか調べた。Eg5 阻害時に EGF を添加すると、非添加時に比べ細胞の増殖が促進される傾向が HeLa、AsPC-1、CAPAN-1 で見られた。その一方、RPE-1 では EGF刺激は増殖に影響を与えなかった。筆者らはこの結果から、Eg5 と EGFR 阻害剤の併用で、単独使用よりも細胞の生存率を低下させられるのではないかと考えた。RPE-1
では Eg5、EGFR の各阻害剤単独でも併用でも細胞の生存率にほぼ影響はなかった。
これに対し CAPAN-1 細胞では、Eg5、EGFR の各阻害剤単独においては生存率にほとんど影響はなかったが、併用において顕著に細胞の生存率を低下させた。	  以上から、EGF-Akt シグナルが Mst2-hSav1-Nek2A を介し S 期で中心体分離を引き起こすこと、EGFR 活性が高い細胞では Eg5 阻害下でも分裂期が進行することが分かった。また、EGFR 活性が高いがん細胞において、Eg5 と EGFR 両阻害剤の併用で、阻害剤単独より強い増殖抑制が見られ、がんの新規治療戦略となる可能性が示された。
しかし疑問もある。EGFR-Akt と Mst2-hSav1-Nek2A シグナルはどうつながるのか？
Eg5 阻害下で EGF 刺激が細胞の増殖を促進させたが、これは中心体分離を介している
CAPAN-1
RPE-1のか？更なる解析が待たれる。
( FDE )( ?2DE )EGFR	  また、今回 Eg5 と EGFR 阻害剤併用で増殖抑制#O
CAL"5$が見られたが、EGFR の変異で阻害剤が効かない時、
G2 ;S;)N:;EGFR の下流で中心体分離に働く Nek2 阻害剤が代EGFR OCA
K- EGF 
わりに使えるだろうか。さて、我々は Src 型チロシ
"5$9;)N (S ; )PEg5 M1
 spindle 47&J
0@&J
ンキナーゼが分裂期 spindle 制御に重要であること
PEg5: spindle 476H
Eg5 M1 )G;(>!を報告しており(参考文献)、分裂期のチロシンリ
EGFR OCADE0@>Q
ン酸化シグナル解明ががん治療の新規治療戦略と0@
EGFR
M1,なる可能性が見いだされたことが、大変興味深い。
Eg5 M1,今後の研究によるがん治療の発展に期待したい。
EGFR M1,+Eg5 M1,	  (参 考 文 献 ) Yuji Nakayama, Yuki Matsui, Yumi
Takeda, Mai Okamoto, Kohei Abe, Yasunori Fukumoto,and Naoto Yamaguchi. : c-Src but not Fyn promotes
proper spindle orientation in early prometaphase. J. Biol.
Chem., 287: 24905-24915, 2012

/ : EGFR OCAK- EGF  <= G2 ;I"5$)N S ;+'3I EGFR OCADE Eg5 M1,.  spindle 470@&J EGFR OCADE  Eg5
EGFR M1,%B 0@8*   