| Project/Area Number |
20K10454
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
宮山 貴光 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (20620397)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | ナノ粒子 / 銀 / オートファジー / リソソーム / 肺がん / Rubicon / 小胞体ストレス / 神経芽腫 / インフラマソーム / サルブリナル / NLRP3 / eIF2α / 銀ナノ粒子 / プログラム細胞死 |
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| Outline of Research at the Start |
ナノ粒子は、プログラム細胞死を誘導することから、がん治療を目的としたナノドラッグの創薬開発が期待されている。しかしながら、そのメカニズムは未だ明らかにされていない。そこで本研究では、多種多様なナノ粒子の中でも臨床応用に適した銀ナノ粒子を用いて、近年、がん細胞のプログラム細胞死を制御しているとして注目されているオートファジーとインフラマソームに着目し、分子細胞生物学的手法と分析化学的手法の双方の評価方法を用いて、銀ナノ粒子が、肺がん細胞のプログラム細胞死を誘導するメカニズムを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
オートファジーのネガティブレギュレーターである Rubiconの発現が抑制された条件において、細胞死やTFEB、LC3B-IIの発現影響についての検証報告はない。そこでRubicon特異的なsiRNAを2種類作製し、細胞死の評価を改変型のMTTアッセイで行った。TFEBとLC3B-IIの発現をWestern blottingとQuantitative real-time PCRで評価した。
Rubicon siRNAを処理したA549細胞において、2種類のsiRNAはともにRubiconの発現をタンパク質およびmRNAレベルで90%抑制した。MTTアッセイの結果、Rubiconノックダウン条件下で50 μg Ag/mlの銀ナノ粒子を24時間処理しても細胞死の増減に変化は認めなかった。TFEBとLC3B-IIの発現レベルはRubiconノックダウン条件下で50 μg Ag/mlの銀ナノ粒子を24時間処理しても、銀ナノ粒子単独処理の条件で認められた各因子の発現に対する更なる増減を認めなかった。
以上の結果から、銀ナノ粒子の直接的なリソソームの機能破綻が生じたA549細胞では、Rubiconの発現が低下していても、細胞死や各因子の発現影響に寄与しないと考えられた。これまでの先行研究からRubiconは、リソソームとオートファゴソームの融合に重要な役割を果たすものと想定されており、銀ナノ粒子の細胞死誘導のターゲットはRubiconが機能する膜融合ではなく、さらに上流のリソソームの機能破綻にあることが想定された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2023年度は、2020年度より続いていた新型コロナウイルス感染症規制の緩和により、連携する他の研究施設への訪問制限が解除された。また、一部の試薬や研究資材の納入遅れ等も解消された。学会参加においては、現地開催とオンライン開催のハイブリッド型は今なお主流ではあるが、現地参加する研究者人口も新型コロナウイルス感染症流行前に戻りつつあり、学会参加者同士の活発な議論や意見交換の機会に恵まれた。
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| Strategy for Future Research Activity |
近年、相次いで報告されている小胞体ストレス/オートファジーの連携機構と銀ナノ粒子の細胞死との関連性が想定されるが、本機構へのRubiconの寄与は不明のままである。小胞体ストレス応答の因子がオートファジーを調節すること（Arch Toxicol 2017, Clinical Science, 2020）がそれぞれ報告されていることから、次年度以降は、上述の個々の先行研究と本実験で得られた検証結果を含めて研究報告の充実をはかっていく予定である。
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