| Project/Area Number |
20H03859
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
米田 俊之 大阪大学, 大学院歯学研究科, 招へい教員 (80142313)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥井 達雄 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (40610928)
波多 賢二 大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (80444496)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 乳酸シャトル / 骨転移 / GPR81 / がん / 乳酸 |
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| Outline of Research at the Start |
低酸素状態に陥り易いがんは増殖、代謝の維持のためWarburg効果により解糖系を好気的環境下で利用し、産生した乳酸とプロトンを乳酸/H+共輸送体MCT4により細胞外に放出する。細胞外の乳酸はMCT1を通じて周囲の細胞内に取り込まれ再利用される。この乳酸の出し入れは乳酸シャトルと呼ばれ、がんに特有に見られる。本研究では、乳酸シャトルが骨微小環境を変化させがんの骨転移進展を制御するとの仮説に基づき、乳酸シャトルが、がんの骨転移、骨からの二次転移、骨痛誘発に寄与することを明らかにし、骨転移病態のメカニズム解明に新たな情報、視点を提供する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は骨内でのがんの増大ならびに骨痛に対する乳酸シャトルの役割を明らかにした。2023年度はこれまでの研究を発展させ、①腫瘍から分泌された乳酸を宿主側の細胞がどのように感知し腫瘍の増大に関与するのか、また②乳酸シャトルを阻害することで抗腫瘍作用を発揮する治療法の確立を目標としたハイスループットアッセイ系の構築を行った。
①がん微小環境に存在する腫瘍間質細胞は乳酸感受性受容体GPR81を介して乳酸シグナルを活性化する。そこで、ゲノム編集技術を用いてGPR81遺伝子欠損マウス(GPR81 KOマウス）の作製を行った。GPR81遺伝子のエクソン１を挟む２か所を標的とするgRNAを設計し、エクソン１を欠失させたGPR81 KOマウスを作製した。そして、GPR81 KOマウスにE0771乳がん細胞株を移植し腫瘍が形成されることを確認した。したがって、GPR81 KOマウスは乳酸シャトルによって誘導される宿主側の細胞動態の解析に有用な動物モデルになると考えられる。
②細胞内cAMPを高感度で検出可能なバイオセンサーGloSensorcAMP-22Fを、GPR81遺伝子を安定発現させたCHO-K1細胞またはMDA-MB-231乳がん細胞に遺伝子導入した細胞株を樹立した。まずはFSK刺激で最も高い値を示したクローンを選別した。そして、乳酸刺激によりFSK依存性のcAMP増加を阻害することを確認した。さらに、これら細胞クローンを用いてGPR81阻害剤のスクリーニングに適した（細胞数、乳酸濃度、反応時間）の検討を行い信頼性再現性の高いハイスループットアッセイ系を構築することに成功した。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(9 results)
