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Roles of extracellular acidic pH on cancer cell survival against microenvironment stress in cancer cells

Research Project

Project/Area Number 19K07199
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionIwate Medical University

Principal Investigator

Matsuo Taisuke  岩手医科大学, 薬学部, 助教 (70533222)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords癌微小環境 / 細胞外酸性pH / 癌微小環境ストレス / 微小環境ストレス
Outline of Research at the Start

腫瘍組織の血管は未熟であるため、癌細胞は低栄養および低酸素からなる微小環境ストレス下で生存している。これまでに我々は、この癌細胞の生存に癌の特徴の1つである乳酸による細胞外pHの酸性化が重要な役割を果たしていることを明らかにしている。本研究では、酸性pHによって変化する分子を同定し、その機能を解析することにより、酸性pHによる癌細胞の微小環境下での生存機構の解明を試みる。本研究により癌細胞の生存に重要であることが同定された分子は癌治療薬の新たな標的になり得ると考えられる。

Outline of Final Research Achievements

Glucose is catabolized into lactic acid to enhance aerobic glycolysis, and causes the tumor microenvironment to be acidic. We demonstrated that acidic pH activated Akt, which related with cell survival. Inhibition of Akt and mTOR increased glucose deprivation induced cell death of B16F10 melanoma cells under acidic conditions. Glucose deprivation also induced cell death of MKN45 and MKN74 gastric cancer cells. Although acidic pH reduced the cell death, did not activate Akt. The results showed that cell survival mechanisms by acidic pH under glucose deprivation were different among cancer cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

酸化的リン酸化から解糖系への代謝変化は癌細胞特異的な変化である。また、固形癌では癌細胞は低栄養および低酸素からなる微小環境ストレス下で生存している。本研究では、細胞外酸性pHによる癌細胞の微小環境ストレスへの適応機構の一部を明らかにすることができた。その機構は固形癌において共通では無かったが、癌細胞の微小環境ストレスへの適応は、in vivoでの癌の生存に必須であるため、新規治療薬の開発に向けた標的分子の同定も視野に入れた今後の研究につながる成果であると考えられる。

Report

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

    (6 results)

All 2022 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Water spinach and okra sprouts inhibit cancer cell proliferation2022

    • Author(s)
      Matsuo Taisuke、Asano Takashi、Mizuno Yuki、Sato Shuri、Fujino Ibuki、Sadzuka Yasuyuki
    • Journal Title

      In Vitro Cellular and Developmental Biology

      Volume: 58 Issue: 2 Pages: 79-84

    • DOI

      10.1007/s11626-022-00650-5

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 2-Deoxy-D-glucose enhances the anti-cancer effects of idarubicin on idarubicin-resistant P388 leukemia cells2020

    • Author(s)
      Matsuo Taisuke、Konya Yumiko、Hirayama Eri、Sadzuka Yasuyuki
    • Journal Title

      Oncology Letters

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 962-966

    • DOI

      10.3892/ol.2020.11616

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The GALNT6-LGALS3BP axis promotes breast cancer cell growth2020

    • Author(s)
      Kimura Ryuichiro、Yoshimaru Tetsuro、Matsushita Yosuke、Matsuo Taisuke、Ono Masaya、Park Jae Hyun、Sasa Mitsunori、Miyoshi Yasuo、Nakamura Yusuke、Katagiri Toyomasa
    • Journal Title

      International Journal of Oncology

      Volume: 56 Pages: 581-595

    • DOI

      10.3892/ijo.2019.4941

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lactic Acid Promotes Cell Survival by Blocking Autophagy of B16F10 Mouse Melanoma Cells under Glucose Deprivation and Hypoxic Conditions2019

    • Author(s)
      Matsuo Taisuke、Daishaku Shun、Sadzuka Yasuyuki
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 42 Issue: 5 Pages: 837-839

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00919

    • NAID

      130007641449

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2019-05-01
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] B16F10メラノーマ細胞のグルコース飢餓ストレス耐性および転移に対する乳酸によるAkt活性化の関与2020

    • Author(s)
      松尾 泰佑、佐塚 泰之
    • Organizer
      第24回日本がん分子標的治療学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 2-デオキシグルコースのイダルビシン耐性P388白血病細胞に対する治療効果の検討2019

    • Author(s)
      松尾 泰佑、近谷 悠美子、平山 瑛里、佐塚 泰之
    • Organizer
      第58回日本薬学会東北支部大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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

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