前立腺癌の去勢抵抗性獲得におけるカリウムチャネル発現変動の機序解明と臨床応用

• Project/Area Number: 18K14994
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Kyoto Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 丹羽 里実 京都薬科大学, 薬学部, 助教 (90725532)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: イオンチャネル / 前立腺癌 / Ca2+活性化K+チャネル / KCa1.1 / KCa2.2

Outline of Annual Research Achievements

5種類のCa2+活性化K+チャネル（KCaチャネル）サブタイプのうち、リアルタイムPCRを用いた遺伝子発現解析により、アンドロゲン非依存性ヒト前立腺癌細胞株PC-3細胞および DU145細胞においてはKCa2.2の発現が高くない一方で、アンドロゲン依存性ヒト前立腺癌細胞株LNCaP細胞とVCaP細胞においてはKCa2.2が高発現であることを明らかにしてきている。そこで、ホールセルパッチクランプ解析とCa2+蛍光指示薬Fura 2-AMを用いたイメージング解析を行ったところ、LNCaP細胞に対するKCa2.x阻害薬UCL1684の投与により、KCa2.2が機能的に抑制され、ストア作動性Ca2+流入（store-operated Ca2+ entry, SOCE）を介した細胞内Ca2+流入が阻害されることにより、細胞生存率を有意に減弱することを明らかにした。また、UCL1684の投与ではARの転写に影響を与えることはないが、抗アンドロゲン剤の投与やRNA干渉法によるAR発現抑制により、LNCaP細胞のKCa2.2 転写は抑制された。さらに、48 hrの短期去勢環境下培養では、LNCaP細胞のKCa2.2 発現は減少した。一方で、96 hrの長期去勢環境下培養では、LNCaP細胞におけるAR発現が上昇し、それに伴いKCa2.2の発現も有意に増加した。これらの結果より、アンドロゲン依存性ヒト前立腺癌細胞株LNCaP細胞において、KCaチャネルKCa2.2がSOCEの制御を介して癌細胞増殖に関与することを明らかにした。また、KCa2.2発現がARを介した転写調節やタンパク分解調節変動、もしくはその両方によって、去勢抵抗性の獲得や維持に関与する可能性が示された。

Research Products

• [Journal Article] Transcriptional repression and protein degradation of Ca2+-activated K+ channel KCa1.1 by androgen receptor inhibition in human breast cancer cells (2018)
  • Author(s): Anowara Khatun, Motoki Shimozawa, Hiroaki Kito, Mayu Kawaguchi, Mayu Fujimoto, Moe Ri, Junko Kajikuri, Satomi Niwa, Susumu Ohya
  • Journal Title: Frontiers in Physiology Volume: 9 Pages: 312-312
  • DOI: 10.3389/fphys.2018.00312
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Anti-proliferative effect of Ca2+-activated K+ channel KCa2.2 blocker in prostate cancer LNCaP cells (2020)
  • Author(s): Satomi Niwa, Yuki Kobayashi, Satoshi Tanaka, Susumu Ohya
  • Organizer: Experimental Biology 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ca2+-activated K+ channel KCa2.2 inhibiter as a possible therapy for androgen-sensitive prostate cancer (2020)
  • Author(s): Satomi Niwa, Satoshi Tanaka, Susumu Ohya
  • Organizer: The 93th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
• [Presentation] Ca2+-activated K+ channel KCa2.2 as a possible therapeutic target for androgen-sensitive prostate cancer (2018)
  • Author(s): Satomi Niwa, Yuki Kobayashi, Anowara Khatun, Taku Naiki, Takahiro Yasui, Satoru Takahashi, Masanori Fujii, Susumu Ohya
  • Organizer: 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Antiandrogen-unduced protein degradation of Ca2+-activated K+channel KCa1.1 in human breast cancer cells (2018)
  • Author(s): Anowara Khatun, 下澤 基, 鬼頭宏彰, 川口真由, 丹羽里実, 藤井正徳, 大矢 進
  • Organizer: 第138回日本薬学会年会