Validation and drug development for anti-cancer therapy targeting hemolysis-hemopexin related axis
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22K07253
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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 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
逢坂 大樹 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (70839141)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
王 登莉 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (40815693)
細野 祥之 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (60820363)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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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 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 血漿タンパクとがんの関係 / 溶血 / ヘモペキシン / がん / ゼブラフィッシュ / 創薬 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、溶血産物はがん細胞を活性化することが示された。2020年には遊離ヘムがc-MYC遺伝子の活性を増すこと、さらに、ヘモペキシン産生低下に伴うヘム処理能減弱がリスクファクターになることが示された。我々はこれまで、敗血症における増悪因子としての溶血に取り組んできたが、その過程でヘモペキシンの新規活性を見出した。そこで、本課題では①溶血とがん進展の検証、②ヘモペキシンによる抗腫瘍活性の検証およびターゲット分子同定を目標とする。さらに、ゼブラフィッシュを用いた創薬スクリーニングにより、ヘモペキシン活性を持つ低分子化合物探索にも取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の問い・目標は以下の3つに分けられる。①溶血はがんを増悪させるのか？、②血漿タンパクの一つであるヘモペキシンは抗腫瘍活性を持つのか？、③問①②の結果から、そのターゲット分子は何か？（メカニズム）
（研究成果・実施状況）
①溶血産物（ヘモグロビン、ヘム）によるがん細胞株の増殖試験（促進 or 抑制）を行った。細胞株は肺がん、膵がん、大腸がん、子宮頸がん、白血病等（h1975, h1299, HCC1171, Miapaca, HCT116, Hela, THP-1など）の複数種で検証した（Incucyteによる増殖曲線、またはGel assayによるcolony formation試験による）。その結果、ほぼ全てのがん細胞株で、溶血産物の濃度依存性に増殖が抑制された（ヘム、ヘモグロビンとも）。reference論文（Cell Reports 2020 Sep 22;32(12):108181.）では、ヘム添加によるがん増殖が示されているものの、細胞株が違うこと（前立腺がん）、in vivo（マウス体内でのがん増殖）を中心にした評価系であることから、引き続きシグナル系の評価（ウエスタン、RNA-sequence等）を合わせて検証していく。
②ヘモペキシンの抗腫瘍活性を検証するため、上記①と同様に様々ながん細胞株で細胞増殖を観察した。なお、ヘモペキシン（血漿タンパクから精製）は日本血液機構（Japan Blood: JB）とNTA契約を締結し提供して頂いた。ヘモペキシン濃度依存性（1～25μM）に増殖抑制が見られた株、ほぼ影響を受けない株と、株ごとに結果が異なった。つまり、ある種の特異的なシグナル抑制（ターゲット受容体）の存在が示唆される。一方、ヘモペキシンのロット間の活性が異なる等の問題もあり、引き続き効果を検証中。
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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
①がんと溶血の関連については、reference論文（Cell Reports,上記）と反対の結果が見られた。つまり、溶血産物（ヘム、ヘモグロビン）はがん細胞株の増殖を有意に抑制した。実験手法の差異があるため引き続き検証を進めるが、溶血毒性によるがんの増殖抑制が前面に出た結果となり、当初の仮設とは反対であるものの面白い結果とも言える。
②ヘモペキシンの抗腫瘍活性については、多くの細胞株でpositiveな結果（細胞増殖抑制）が得られた（ダイレクトな抗腫瘍活性の報告はない）。一方で、ヘモペキシンは血漿タンパク由来（JBによる精製）であることから、ロット間の活性がばらつく等の問題も明らかとなった。現在、抗腫瘍活性のメカニズム（ターゲット分子）検証を進めている（ウエスタン、RNA-sequenceなど）。
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| Strategy for Future Research Activity |
①溶血産物のがんに与える影響に関しては、現時点では既報と逆の結果が見られている。どちらの方向性（抗腫瘍効果、腫瘍増悪効果）にして、既報の少ない現象のため、ターゲット分子の同定も含めて検証を進める。
②ヘモペキシンの抗腫瘍活性についてはpositiveな結果をより多面的に証明すると同時に、ターゲット分子の同定にフォーカスしていく。
①②の両方で、ゼブラフィッシュを用いたin vivo実験を進めていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
