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Canine melanoma-specific activating signals as anti-cancer therapeutic targets: regulation of ERK5 signaling pathway

Research Project

Project/Area Number 19K06389
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

NAKAYAMA Tomohiro  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (00419649)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉谷 博士  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (20050114)
中野 令  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (60755619)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords口腔内悪性黒色腫 / イヌ / インターロイキン1β / COX-2 / MAPキナーゼ / ERK5 / MMP-3 / GLUT / 悪性黒色腫 / NF-κB p65 / NF-κB p105 / マトリックスメタロプロテアーゼ3 / ERK1/2 / 口腔内悪性腫瘍 / ERK / PKC / 抗炎症効果 / 抗腫瘍効果
Outline of Research at the Start

本研究はイヌ悪性黒色腫に対する新たな治療を開発するための基礎研究である。従来、腫瘍の治療標的は、遺伝子およびタンパク質の “発現”に焦点を当てて探索されてきた。本研究では解析が遅れていた腫瘍細胞のシグナル伝達経路の“活性化”に焦点をあてる。本研究の目的は、イヌ悪性黑色腫において「腫瘍特異的“活性化”経路」としてERK5経路を標的とした抗炎症-抗腫瘍効果を明らかにすることである。本研究成果から、有効な治療法のないイヌ悪性黑色腫に対する新規治療法の開発が見込まれ、「腫瘍特異的“活性化”経路」を標的とする悪性化制御のコンセプトは他の多くの悪性腫瘍に対する緩和療法の開発につながることが期待できる。

Outline of Final Research Achievements

The inflammatory micro environment in tumors influences tumor growth and metastasis. We investigated intracellular signaling systems mediated by the inflammatory cytokine interleukin-1β (IL-1β) in canine melanoma cells to elucidate cancer-specific signaling systems and explore new cancer therapy. In the melanoma cells IL-1β provoked expression and release matrix metalloprotease 3 (MMP-3), which stimulated chemotaxis. IL-1β also stimulated cyclo-oxygenase 2 (COX-2) expression and prostaglandin E2 release in the melanoma cells. The MAP kinase ERK5 has been suggested to be involved in the IL-1β-induced COX-2 expression. Further, GLUT1 and GLUT3, glucose transporters, have been suggested to be implicated in cell growth via uptake glucose into the melanoma cells, though IL-1β failed to induce expression of those glucose transporters. Together, such cancer specific intracellular signaling and proteins may be new therapy targets for malignant melanoma in dogs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

悪性黒色腫(メラノーマ)はイヌの口腔内悪性腫瘍で最も発生頻度が高く,また,致死的な腫瘍疾患である。また,イヌメラノーマは増殖,浸潤,転移が非常に速く,診断時には既存の抗腫瘍治療(外科手術,抗がん剤)が不適応となることが多い。本研究では,イヌメラノーマ細胞において腫瘍悪性化の一要因である炎症下で活性化される転写調節や細胞内シグナル分子を明らかにした。これらのイヌメラノーマでの特異性は,新規治療法の標的となることが考えられることから,本研究成果は獣医療学的に大きな意義を有する。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Tpl2 contributes to IL-1β-induced IL-8 expression via ERK1/2 activation in canine dermal fibroblasts2021

    • Author(s)
      Atsuto Naruke, Rei Nakano, Junichi Nunomura, Yoko Suwabe, Masumi Nakano, Shinichi Namba, Taku Kitanaka, Nanako Kitanaka, Hiroshi Sugiya, Tomohiro Nakayama
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 16 Issue: 11 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0259489

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Biological Properties of JNK3 and Its Function in Neurons, Astrocytes, Pancreatic β-Cells and Cardiovascular Cells2020

    • Author(s)
      Rei Nakano, Tomohiro Nakayama, Hiroshi Sugiya
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 29 Issue: 8 Pages: 1802-1802

    • DOI

      10.3390/cells9081802

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Non-Transcriptional and Translational Function of Canonical NF- κ B Signaling in Activating ERK1/2 in IL-1 β-Induced COX-2 Expression in Synovial Fibroblasts2020

    • Author(s)
      Nakano R, Kitanaka T, Namba S, Kitanaka N, Suwabe Y, Konno T, Yamazaki J, Nakayama T, Sugiya H
    • Journal Title

      Front. Immunol.

      Volume: 7 Pages: 579266-579266

    • DOI

      10.3389/fimmu.2020.579266

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ERK1/ATF-2 signaling axis contributes to interleukin-1β-induced MMP-3 expression in dermal fibroblasts.2019

    • Author(s)
      Kitanaka N, Nakano R, Sakai M, Kitanaka T, Namba S, Konno T, Nakayama T, Sugiya H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 14 Issue: 9 Pages: e0222869-e0222869

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0222869

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  • [Journal Article] Interleukin-1β promotes interleulin-6 expression via ERK1/2 signaling pathway in canine dermal fibroblasts.2019

    • Author(s)
      Kitanaka N, Nakano R, Sugiura K, Kitanaka T, Namba S, Konno T, Nakayama T, Sugiya H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 14 Issue: 7 Pages: e0220262-e0220262

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0220262

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      中野 令、最首 桃子、岡田 純一、中野 真澄、難波 信一、北中 菜菜子、 北中 卓、今野 忠好、中山 智宏、杉谷 博士
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      第164回日本獣医学会学術集会
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      第164回日本獣医学会学術集会
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      諏訪部 陽子、中野 令、難波 信一、八竹 直哉、久慈 愛、杉村 真奈、 北中 菜菜子、北中 卓、今野 忠好、中野 真澄、合屋 征二郎、高橋 朋子、 杉谷 博士、中山 智宏
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      布村 順一、中野 令、諏訪部 陽子、成毛 淳人、中野 真澄、八竹 直哉、久慈 愛、杉村 真奈、難波 信一、北中 菜菜子、合屋 征二郎、高橋 朋子、 杉谷 博士、中山 智宏
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      第164回日本獣医学会学術集会
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      佐藤 慶太、坂井 学、阪本 裕美、沖 嘉尚、加野 浩一郎、中山 智宏
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      諏訪部 陽子、中野 令、杉浦 叶、難波 信一、北中 菜菜子、北中 卓、合屋 征二郎、高橋 朋子、中山 智宏、杉谷 博士
    • Organizer
      第163回日本獣医学会学術集会
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    • Author(s)
      中野 令、北中 菜菜子、諏訪部 陽子、難波 信一、北 中 卓、合屋 征二郎、高橋 朋子、中山 智宏、杉谷 博士
    • Organizer
      第163回日本獣医学会学術集会
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  • [Presentation] ネコ MHCクラス II遺伝子( FLA-DRB)の多型解析およびハプロタイプ推定2020

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      岡野 雅春、鈴木 進悟、西谷 広平、宮前 二朗、片倉 文彦、難波 信一、中山 智宏、森友 忠 昭、椎名 隆
    • Organizer
      第163回日本獣医学会学術集会
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  • [Presentation] イヌ悪性黒色腫のTRAPA1を介した細胞死におけるPLD1の関与2019

    • Author(s)
      久慈愛美、中野令、杉村真奈、八竹直哉、難波信一、北中菜菜子、今野忠好、北中 卓、諏訪部陽子、髙橋朋子、中山智宏、杉谷博士
    • Organizer
      第162回日本獣医学会学術集会
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    • Author(s)
      八竹直哉、中野令、久慈愛美、杉村真奈、難波信一、北中菜菜子、今野忠好、北中 卓、髙橋朋子、中山智宏、杉谷博士、諏訪部陽子
    • Organizer
      第162回日本獣医学会学術集会
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    • Author(s)
      山田悠太、高橋舞子、合屋征二郎、髙橋朋子、中山智宏
    • Organizer
      第162回日本獣医学会学術集会
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  • [Presentation] イヌとネコの放射線治療における新規放射線増感剤の検討2019

    • Author(s)
      中山 智宏、圓尾 拓也、佐原 弘益
    • Organizer
      第56回アイソトープ・放射線研究発表会
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    • Invited
  • [Book] すぐ使える犬のX線ポジショニングと撮影法2020

    • Author(s)
      茅沼秀樹、中山智宏、夏堀雅宏、福田祥子、藤田道郎
    • Total Pages
      96
    • Publisher
      学窓社
    • ISBN
      9784873627779
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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