腫瘍微小環境の低酸素曝露上皮間葉転換におけるアシドーシスの役割とその制御
Project/Area Number |
21K08189
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
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Research Institution | Tokyo Medical University |
Principal Investigator |
青柴 和徹 東京医科大学, 医学部, 教授 (60231776)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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Keywords | 肺癌 / 低酸素 / アシドーシス / E-カドヘリン / 上皮間葉転換 / 乳酸 |
Outline of Research at the Start |
癌細胞は低酸素、低栄養、アシドーシスなどの環境ストレスに適応して生存しているが、アシドーシスに対する適応機序については不明な点が多い。本研究課題ではアシドーシスが肺癌細胞の浸潤と転移に与える影響とその制御法を検討するために、低酸素曝露による上皮間葉転換 (Epithelial mesenchymal transition: EMT)を介した肺癌細胞の浸潤と転移におけるアシドーシスの役割を明らかにする。予備実験においては肺癌細胞の低酸素曝露によるEMTがアシドーシスの中和によりほぼ完全に抑制されたことから、アシドーシス制御による低酸素曝露EMTの抑制法の開発を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではアシドーシスが肺癌細胞の悪性度に与える影響を明らかにするために、低酸素曝露による上皮間葉転換 (Epithelial mesenchymal transition: EMT)を介した肺癌細胞の浸潤および転移能力に対するアシドーシスの役割を検討した。これまでの研究から1%02の低酸素曝露による解糖系亢進により生じるアシドーシス (~pH 6.8) を中性(pH 7.6)に維持すると肺癌細胞(A549細胞)の低酸素性EMTがほぼ完全に抑制されることが見出された。さらに低酸素曝露時にはE-カドヘリンの減少を伴ってEMTが生じていたが、低酸素によるE-カドヘリンの減少はアシドーシスの中和により抑制された。その機序として低酸素環境下のアシドーシスではE-カドヘリンmRNAの減少以外に、E-カドヘリン蛋白の分解が促進されることが見出された。さらにその機序について研究したところ、低酸素環境下アシドーシスではE-カドヘリン蛋白のユビキチン化が亢進していることが明らかになった。しかしながらプロテアソーム阻害薬であるMG132の存在下においてもE-カドヘリンの分解が抑制されなかったことからプロテアソーム系ではなく、ライソゾーム系による分解処理を介している可能性が考えられた。さらに本研究の副次的な結果として、低酸素曝露下においてはマイトファジーによるミトコンドリアの分解が亢進し、ライソゾーム機能を抑制するアジスロマイシンを投与すると低酸素曝露下の癌細胞のマイトファジーが抑制され、アポトーシスにより死滅することも明らかになった。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
アシドーシスによるE-カドヘリンの分解速度への影響を検討する実験において、実験条件の調整に時間がかかり、当初は期待された結果が再現できなかったことが進捗が遅れている理由のひとつである。第2の理由としては、ライソゾーム系によるEカドヘリンの分解について検討しているなかで、副次的にライソゾームを抑制するアジスロマイシンが低酸素環境下における肺癌細胞の細胞死を増強することが見出されたため、先に論文化し、現在、投稿中である。
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Strategy for Future Research Activity |
アシドーシスによるE-カドヘリンの分解機構を引き続き検討する。特にユビキチン-プロテアソーム系ではなく、ライソゾーム系を介したE-カドヘリンの分解がアシドーシスにより促進され、アシドーシスの中和によりその分解が抑制されているのではないかという仮説をたて、検証しているところである。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)