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Crosstalk between lipid peroxidation of the plasma membrane and intracellular organelles that control radiation and drug resistance

Research Project

Project/Area Number 19K10318
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

Tomita Kazuo  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 講師 (60347094)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 桑原 義和  東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (00392225)
五十嵐 健人  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (00822876)
佐藤 友昭  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (10284887)
並河 英紀  山形大学, 理学部, 教授 (30372262)
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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsミトコンドリア / 細胞膜 / フェロトーシス / 活性酸素 / リポキシゲナーゼ / がん / 脂質過酸化 / 過酸化水素 / 酸化ストレス / 放射線・薬物抵抗性 / 薬剤抵抗性 / 放射線抵抗性細胞 / 細胞内小器官 / 細胞膜酸化 / miRNA
Outline of Research at the Start

補助事業機関である3年間の研究期間を通して、リポソーム膜モデル、H eLa (子宮頸がん細胞株)およびSAS(舌由来口腔扁平上皮がん細胞株)の親株、CRR、ρ0 細胞を用い、酸化ストレス負荷による細胞膜過酸化と細胞内シグナル伝達経路を解析し、放射線や薬剤抵抗性を制御する因子と細胞内小器官(特にミトコンドリア)の関与およびその因果関係を解明する。

Outline of Final Research Achievements

We investigated the relationship between lipid peroxidation of the plasma membrane and mitochondria using CRR and ρ0 cells. As a result, the amount of Fe2+ and the lipid peroxidation was low compared with its parental cells via high miR7-5p expression in CRR cells. The expression of lipoxygenase was enhanced and the plasma membrane was peroxidized in ρ0 cells. When the normal mitochondria were transplanted into ρ0 cells, the sensitivity to hydrogen peroxide was lost.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究結果によりミトコンドリア機能を向上させると放射線や活性酸素などのストレスに対して抵抗性が出ること、逆に、ミトコンドリア機能を低下させることで治療に対して抵抗性を示すがん細胞の抵抗性を失わせることが出来ることを明らかにした。これらのことから、ミトコンドリアをターゲットとした抗がん治療の可能性を提示することが出来た。これは一生のうちに2人のうち1人が罹患するといわれているがんに対する新しい治療戦略を示すこととなり、学術的にだけでなく、社会的にも大きなインパクトを与えることが出来ると考えられる。

Report

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

    (40 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 15 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

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    • Journal Title

      Int. J. Mol. Sci.

      Volume: 22 Issue: 15 Pages: 8300-8300

    • DOI

      10.3390/ijms22158300

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    • Author(s)
      Tomita K, Kuwahara Y. Igarashi K. Roudkenar MH, Roushandeh AM, Kurimasa A, Sato T
    • Journal Title

      Genes

      Volume: 12 Issue: 9 Pages: 1348-1348

    • DOI

      10.3390/genes12091348

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      Life Sciences

      Volume: 285 Pages: 119958-119958

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2021.119958

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      Kuwahara Y, Tomita K, Roudkenar MH, Roushandeh AM, Urushihara U, Igarashi K, Kurimasa A, Sato T.
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      Roushandeh AM, Tomita K, Kuwahara Y, Jahanian-Najafabadi A, Igarashi K, Roudkenar MH, Sato T.
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      Volume: 47 Issue: 6 Pages: 4401-4411

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      Brain research bulletin

      Volume: 165 Pages: 70-80

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      10.1016/j.brainresbull.2020.09.018

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      Takashi Y, Tomita K, Kuwahara Y, Roudkenar MH, Roushandeh AM, Igarashi K, Nagasawa T, Nishitani Y, Sato T.
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      Volume: 161 Pages: 60-70

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      Kuwahara Y, Tomita K, Roudkenar MH, Roushandeh AM, Urushihara Y, Igarashi K, Nagasawa T, Kurimasa A, Fukumoto M, Sato T.
    • Journal Title

      Technol Cancer Res Treat

      Volume: 19 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1177/1533033820980077

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      東北医科薬科大学研究誌

      Volume: 67 Pages: 41-45

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      富田和男、桑原義和、五十嵐健人、福本学、佐藤友昭
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      Volume: 55 Pages: 370-383

    • NAID

      40022471885

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      Kheirandish-Rostami M, Roudkenar MH, Jahanian-Najafabadi A, Tomita K, Kuwahara Y, Sato T, Roushandeh AM.
    • Journal Title

      Life Sciences

      Volume: 244 Pages: 117339-117339

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2020.117339

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      BBRC

      Volume: 518 Issue: 4 Pages: 2856-2866

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.08.117

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    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 110 Issue: 9 Pages: 2856-2866

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      10.1111/cas.14132

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      Volume: 149 Pages: 11-13

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      東北医科薬科大学研究誌

      Volume: 66 Pages: 19-24

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      120006860659

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    • Journal Title

      東北医科薬科大学研究誌

      Volume: 66 Pages: 25-31

    • NAID

      120006860660

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URL: 

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

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