RB functions in rewiring cancer cell matabolism

International Symposium on Tumor Biology in Kanazawa & Symposium on Drug Discoverry in Academics 2014 [DATE]: January 23(Thu)-24(Fri),2014, [Place]:Kanazawa Excel Hotel Tpkyu, Kanazawa, Japan, [Organizers]:Kanazawa Association of Tumor Biologists / Cancer Research Institute, Kanazawa Universit

Tissue factor pathway inhibitor-2 suppresses the production of active matrix metalloproteinase-2 and is down-regulated in cells harboring activated ras oncogenes

AbstractA human placenta cDNA expression library was screened for genes inducing flat reversion when transfected into a v-K-ras-transformed NIH3T3 cell line, DT. One such gene was found to encode a Kunitz-type serine protease inhibitor, tissue factor pathway inhibitor-2 (TFPI-2). While the TFPI-2 mRNA can be detected in normal human fibroblasts (MRC-5), it is down-regulated in MRC-5 cells expressing an activated H-ras oncogene and in the human fibrosarcoma cell line, HT1080. Restored expression of the TFPI-2 gene in HT1080 cells resulted in the suppression of matrix invasion activity in vitro with concomitant decrease in the relative amount of active matrix metalloproteinase-2 secreted from the cells. When DT cells were cultured in the presence of conditioned medium and extracellular matrix prepared from TFPI-2-transfected HT1080 cells, increased attachment and flat reversion were observed. These results suggest that TFPI-2 may be required for the maintenance of the integrity of extracellular matrix in normal tissues and its down-regulation as a result of oncogene activation may contribute to the malignant phenotypes of tumor cells

Undifferentiated state induced by Rb inactivation associated with metabolic reprogramming and inflamming

The 3rd International Symposium on Carcinogenic Spiral & International Symposium on Tumor Biology in Kanazawa, [DATE]: January 24(Thu)-25(Fri),2013, [Place]:Kanazawa Excel Hotel Tpkyu, Kanazawa, Japan, [Organizers]:Infection/Inflammation-Assisted Acceleration of the Carcinogenic Spiral and its Alteration through Vector Conversion of the Host Response to Tumors / Scientific Research on Innovative Areas, a MEXT Grant-in Aid Projec

Rbがん抑制遺伝子欠損によって誘導される蛋白質高イソプレニル化の研究

金沢大学がん研究所Rb不活性化によって誘導されるイソプレニル化の亢進は、Rb-E2F複合体によるSREBP転写因子群の転写制御によるものと考えられる。今年度は、RbとSREBP転写因子群の遺伝学的関係を更に探求した。様々な遺伝学低背景をもつ細胞においてRbをノックダウンすることによって、Rb蛋白質不活性化によるSREBP転写因子群の転写亢進は、がん抑制遺伝子p53のステータスによって大きく左右されることがわかった。SREBP転写因子群によって転写制御を受ける遺伝子のなかにfatty acid synthaseがある。これは、腫瘍の悪性進展過程において発現が誘導され、その産物に対する阻害剤には、種々のがんにおける治療効果が期待されている。がん細胞において特異的に観察される代謝異常は、Warburg効果として有名な解糖系の亢進と、もうひとつは、脂肪酸合成の亢進である。ヒトの大半のがんで異常の観察されるRbおよびp53が、脂肪代謝経路においてクロストークしているという発見である。また、p53は、すでに、解糖系の様々な酵素の転写制御に関わることが報告されている。更には、Rb不活性化によってSREBPが強く誘導される細胞は、スフィア形成や、胚性遺伝子の発現誘導など、幹細胞のような挙動を示すこともわかってきた。がんの代謝異常とがん幹細胞をつなぐ知見である可能性がある。以上の発見は、がん細胞における代謝異常出現の機構と意義を説明するのみならず、このような代謝異常の制御ががんの克服に繋がるであろうことを明確に指し示すものと考える。今後は、がん悪性進展におけるSREBP転写因子群とその下流遺伝子の働きに焦点をあてて研究を進める。研究課題/領域番号:21390093, 研究期間(年度):2009 – 2011出典：研究課題「Rbがん抑制遺伝子欠損によって誘導される蛋白質高イソプレニル化の研究」課題番号21390093（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-21390093/）を加工して作

Twists in views on RB functions in cellular signaling, metabolism and stem cells

One-quarter of a century ago, identification of the human retinoblastoma gene (RB) loci proved Knudson\u27s \u27two-hit theory\u27 that tumor suppressor genes exist. Since then, numerous works delineated crucial roles for the RB protein (pRB)-E2F transcription factor complex in G1-S phase transition. In addition, discovering the relationship between pRB and tissue-specific transcription factors enabled a better understanding of how cell cycle exit and terminal differentiation are coupled. Recent works provoked many exciting twists in views on pRB functions during cancer initiation and progression beyond its previously well-appreciated roles. Various mitogenic and cytostatic cellular signals appeared to modulate pRB functions and thus affect a wide variety of effector molecules. In addition, genetic studies in mice as well as other creatures incessantly force us to revise our views on pRB functions. This review will focus particularly on the roles of pRB in regulating intracellular signaling, cell metabolism, chromatin function, stem cells and cancer stem cells. © 2012 Japanese Cancer Association

Cell competition: a mechanism for survival of the fittest in the multi-cellular community

金沢大学がん進展制御研究所MCF-7（luminalタイプ乳がん細胞株）とMCF10A（乳腺上皮細胞株）細胞においてモザイク状にRBを不活性化することによって、RB不活性化細胞がそうでない細胞群から細胞競合を受けることが判明した。MCF-7細胞における細胞競合においては、いわゆるapical extrusionののちにRB不活性化細胞は細胞死の表現型を示した。しかし、apical extrusionされるRB不活性化細胞は全体の40%未満であり、完全には駆逐されない。一方、MCF10Aにおける細胞競合では、apical extrusionはRB不活性化細胞の25%程度であったが、apical extrusionに先行して細胞死が起きている可能性が示された。これらの観察は、トランスフォームした細胞群のなかでRBが不活性化する場合と正常細胞群のなかでRBが不活性化する場合とでは、細胞競合の機構が全く異なることを示唆した。Organoid系では、乳腺上皮が内腔側(apical側)で一層となり、筋上皮細胞がそれを取り囲む形態(basal側)が確認された。Bicistronic Cre recombinase-GFPアデノウイルスの感染によって乳腺上皮においてモザイク状にRBが欠失するとき、乳腺上皮が40%ほどの頻度でbasal側に抜け出る現象が観察された。対して、apical側への抜け出しは、5%程度と低かった。すべての乳腺上皮においてRBが欠失するorganoidでは、basal側への抜け出しは、10%程度に抑制されたので、RB欠失細胞が非欠失細胞に取り囲まれる状態が細胞の抜けだしを促進する、つまり、細胞競合的な機序が介在する可能性を見出した。研究課題/領域番号:15H01487, 研究期間(年度):2015-04-01 – 2017-03-3