| Project/Area Number |
21K06277
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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 45010:Genetics-related
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
井上 喜博 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (90201938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 修 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | ショウジョウバエ / 癌化突然変異体 / 自然免疫系 / 抗腫瘍ペプチド / 血球細胞 / 自然免疫 / 抗癌ペプチド / 抗菌ペプチド / 造血組織腫瘍 / MAPキナーゼ / metalloproteinase / Anti microbial peptides / 造血組織 / 腫瘍 / 抗癌作用 |
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| Outline of Research at the Start |
ショウジョウバエmxc変異体では造血組織内にある未分化細胞が異常増殖し、他の組織に浸潤、転移する。本研究では、自然免疫系しか持たないショウジョウバエを材料として、同モデル生物で確立された優れた発生遺伝学的手法を駆使しながら、このmxc変異体の癌化メカニズムを解析する。さらに造血組織が発生，悪性化する機構および自然免疫系が癌を認識、排除する機構を明らかにする。ヒト相同ペプチドにも同様な抗腫瘍効果があるか，まで明らかにする。本研究により，昆虫の血球細胞の増殖、分化を制御する機構の理解が進むことが期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊椎動物以外の大半の生物は獲得免疫系を持たず、自然免疫系を使って微生物等の感染や癌細胞を防御している。そこで癌が認識，排除される機構については十分に解明されていない。ショウジョウバエmxc変異体では幼虫の造血組織（LG）内にある未分化細胞が異常増殖し、他の組織に浸潤する。同幼虫では自然免疫系が強く活性化されていること、その結果、脂肪体でAMPと呼ばれるタンパク質が脂肪体で誘導されること、それらに抗癌作用があることを明らかにした。本研究の目的は、mxc変異体の腫瘍が認識され、脂肪体で自然免疫系が活性化される機構、その結果作られるタンパク質が癌にだけ作用し、その増殖を抑制する機構を明らかにすることである。感染があるとTurandotsと呼ばれる１群のタンパク質もJAK/STAT経路を介して誘導されるが、腫瘍との関連は不明であった。新たに、mxc変異体のLG腫瘍、脂肪体、血球細胞内で同伝達経路が顕著に活性化されていることがわかった。Turandotの発現は変異体の脂肪体内で顕著に増加し、STATノックダウンにより減少したことから、JAK/STAT経路の関与が示された。さらに、同遺伝子群の低下により腫瘍の成長は促進されたことから、それらの抗腫瘍効果が証明された。同タンパク質は癌をもつ幼虫の血球細胞には取り込まれるが、正常幼虫の細胞には取り込まれなかった。さらに、これらのタンパク質を含む血球が腫瘍に局在していた。変異LGではカスパーゼの活性化が見られた。Turandotは腫瘍に対してアポトーシスの誘導と細胞増殖の抑制を介して抗腫瘍効果を示す可能性が考えられた。これまでに得られた結果をもとにショウジョウバエの血球細胞が腫瘍を認識し、免疫担当組織に情報を伝達した結果、自然免疫経路が活性化されるというモデルを提唱した。マウスのAMP相同タンパク質にも抗癌作用があるとの結果も得られた。
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