| Project/Area Number |
21K08990
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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 55050:Anesthesiology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
赤根 亜希子 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (80571348)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小西 裕子 名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (60771970)
尾関 奏子 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (10547524)
田村 高廣 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (80612853)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (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: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | プロポフォール / 細胞障害 / 食道がん細胞株 / 食道がん / 細胞死抵抗性 / propofol / calcineurin |
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| Outline of Research at the Start |
プロポフォールは細胞の活性酸素を発生し、がんの増殖能を抑えることが知られているが、申請者らは活性酸素に関わるストレス顆粒に着目し、一部のがん細胞がプロポフォール添加後にストレス顆粒を細胞質に凝集し、転写因子p53依存的に細胞死を回避したことを見出した。そこで本研究はストレス顆粒に含まれるカルシニューリンと細胞の保護能の関わりについて明らかにするため、プロポフォール添加の有無のある細胞を用い以下を実施する。①カルシニューリン活性の有無が及ぼす細胞死検出率の違いを比較する。②野生型p53遺伝子ノックダウンクローンとカルシニューリン活性の違いを精査する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
周術期やICUの鎮静に長時間用いられる静脈麻酔薬プロポフォールは、細胞の活性酸素を発生し、がんの増殖能を抑えることが知られている。申請者らはヒト腎がん細胞株がプロポフォール添加後にストレス顆粒を細胞質に凝集し、転写因子p53依存的に細胞死を回避したことを見出した。そこで本研究はストレス顆粒に含まれるカルシニューリンと細胞の保護能の関わりについて明らかにする。一方、研究者らはこれまでに多様なヒトがん細胞株や、日本人由来のヒト食道がん細胞株を用いてプロポフォールを暴露し、増殖や細胞死の影響を精査した。その結果、臨床使用濃度のプロポフォールは、暴露から２日以後に複数の食道がん細胞株の細胞死を引き起こすことを明らかにした。さらにこの細胞死の機序について精査するため各種カスパーゼ活性を確かめたところ、ミトコンドリアを介さない、細胞死実行タンパク質caspase-3が直接細胞死に関与していることを明らかにした。2023年度はプロポフォール障害に対して遅延性の細胞死を生じた食道がん細胞株を採用し、プラスミドによるストレス顆粒の発現を介して、プロポフォール暴露の影響を可視化する試みを行った。しかし適用したヒト食道がん細胞株は外来遺伝子の導入効率が低いためか、予測したストレス顆粒は細胞ライセートでは確認できたが、顕微鏡下の観察には十分な発現量を生じなかった。一方で低酸素誘導を生じていることはp53のリン酸化と共にHIF-1aのタンパク質発現によって確かめることができた。
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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
本研究のプロポフォールの細胞障害を定量化する手段にストレス顆粒の可視化を採用していた。しかし予想に反して導入予定の細胞株の外来遺伝子の導入効率が悪いため、顕微鏡下でストレス顆粒を観察できていない。今後は遺伝子を導入する細胞を変更することを検討している。
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| Strategy for Future Research Activity |
プロポフォールの細胞障害を可視化するために、ストレス顆粒に含まれるカルシニューリン発現に着目した。現在のところヒト食道がん細胞への導入効率が低い問題が生じている。そこでHeLa細胞など外来遺伝子を導入しやすい細胞に変更することを検討している。またカルシニューリンを直接染色して定量化する手法も試みたが、プロポフォールによる培養液のアルカリ化が弊害となっている。プロポフォール添加はpH緩衝剤を含んでいるにも拘らず、培養液のｐH変化を著しく生じるなどその困難性を高めている。
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