上皮間葉転換におけるアミノ酸代謝とオートファジーの相互作用の解明
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19J22093
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 50010:Tumor biology-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中宿 文絵 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | がん / 代謝 / アミノ酸 / 上皮間葉転換 / アミノ酸代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
上皮間葉転換（EMT）は、がん細胞に転移能や抗がん剤耐性を付与し、がん悪性化に寄与する。このEMTにおける代謝変化の重要性が近年報告されつつあるが、網羅的な代謝解析は行われてこなかった。
申請者らは、マルチオミクス解析で、肺がん細胞におけるアミノ酸濃度の減少がEMTに重要であることを見出した。しかし、アミノ酸代謝とEMTを関連づける分子機構は不明である。本研究では、アミノ酸欠乏のような代謝ストレスで活性化するオートファジーに着目し、アミノ酸代謝とEMT亢進の分子機構の解明を目指す。
EMTにおけるアミノ酸代謝の役割を明らかにできれば、EMTの代謝を標的とした治療法の開発に貢献できる可能性がある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
上皮間葉転換（EMT）は、がんの転移や抗がん剤耐性といった、がん悪性化に寄与することが報告されている。EMTを起こしたがん細胞では代謝が変化することが報告されつつあるが、その意義や分子機構は十分に解明されていなかった。研究員らは、トランスフォーミング増殖因子-βでEMTを誘導した肺がん細胞のメタボローム解析とトランスクリプトーム解析を行い、代謝酵素遺伝子であるP4HA3の発現増加を介して、細胞内のアミノ酸濃度が減少することを見出した。また、この遺伝子の発現を抑制すると、がんの転移や増殖が抑制されることから、代謝を介してがん進展に寄与することを示した。
今年度は、P4HA3遺伝子の発現がヒトの臨床検体において、がん進展と関連があるか調べるため、以下の解析を行った。
(1) Cancer Genome Atlasに登録されている肺がん組織の遺伝子発現データセットを用いて、非腫瘍組織、原発腫瘍、再発腫瘍のP4HA3の発現量を比較したところ、非腫瘍組織と比較して、原発腫瘍において、P4HA3のmRNAの発現量が有意に高いことがわかった。また、再発腫瘍では、原発腫瘍と比べてP4HA3の発現量が高い傾向があった。
(2) 非小細胞肺がんの臨床検体におけるP4HA3の発現と生存率との関係を調べるため、Gene Expression Omnibusに登録されている発現データを解析したところ、P4HA3発現と予後不良は有意に相関しており、P4HA3の発現が高い肺がん患者の生存期間は、低い群と比べて短いことが示された。
上記の結果から、ヒトの臨床検体においてP4HA3の発現増加は、がん進展に寄与する可能性が示唆された。上記の内容を含む研究成果を、Communications biology誌に筆頭著者として報告した（Nakasuka et al., Communications biology）。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
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[Journal Article] TGF-β-dependent reprogramming of amino acid metabolism induces epithelial?mesenchymal transition in non-small cell lung cancers2021
Author(s)
Nakasuka Fumie, Tabata Sho, Sakamoto Takeharu, Hirayama Akiyoshi, Ebi Hiromichi, Yamada Tadaaki, Umetsu Ko, Ohishi Maki, Ueno Ayano, Goto Hisatsugu, Sugimoto Masahiro, Nishioka Yasuhiko, Yamada Yasuhiro, Tomita Masaru, Sasaki Atsuo T, Yano Seiji, Soga Tomoyoshi
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Journal Title
Communications Biology
Volume: 4
Issue: 1
Pages: 1-12
DOI
NAID
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Peer Reviewed / Open Access
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