Mechanism of growth inhibition by cesium on keloid-derived fibroblast

• Project/Area Number: 22K09886
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 小山 明彦 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (70374486)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 大輔 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (40528080) ; 永峰 恵介 福島県立医科大学, 医学部, 助手 (70937820)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: ケロイド / ケロイド由来線維芽細胞 / 塩化セシウム処理 / 増殖抑制試験 / 塩化セシウム / 線維芽細胞 / 細胞外マトリックス / 創傷治癒

Outline of Research at the Start

ケロイドでは線維芽細胞がガン細胞の様に過剰に分裂増殖し、膠原線維が過剰に産生されていることが知られているが、詳細な発生機序の解明には至らず、そのため有効的な治療薬や予防薬もほとんどなく、新たな治療薬が長年渇望されている。我々研究チームはHeLa細胞に塩化セシウムで処理を行うことで可逆的な細胞増殖抑制効果と解糖系抑制効果を認めることを発見し報告した。似た代謝結果を示すケロイド由来線維芽細胞において、塩化セシウム処理で同様の結果を認めるのであれば、ケロイド発生の機序解明に生化学的なアプローチが可能である。更に、塩化セシウムの可溶性を持つ性質から新規治療薬の開発に大きな一歩が得られると考える。

Outline of Annual Research Achievements

ケロイドでは線維芽細胞の過剰な分裂増殖しその活動性が亢進することで膠原線維が過剰に産生されていることが知られている。本研究では提供されたケロイド の検体から線維芽細胞を分離培養し、細胞増殖抑制効果があることが見出されている塩化セシウムを添加することで線維芽細胞の増殖や膠原線維線維などの代謝 産物への影響を明らかにする。 現在、ケロイド組織から単離培養されたケロイド由来線維芽細胞(KF)に塩化セシウム処理(CsCl処理)をすることでKFの増殖への影響、細胞骨格、ストレスファイバーや細胞外マトリックス（ECM）のタンパク質の産生や機能への影響について研究を行っている。
CsCl処理を行うことでKFの増殖率は低下し、α-SMA、Ⅰ型、Ⅲ型コラーゲンの産生は遺伝子転写レベルで抑制される傾向にあることがわかってきた。今後より詳細な解析を行い研究発表を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は提供されたケロイド検体から初代培養で線維芽細胞（KF）を得て、3-5継代後に各種研究を行う。得られたKFにCsCl処理を行い細胞増殖抑制効果や蛍光顕微鏡による各種タンパク質の機能への影響の評価、Western blottingによるタンパク質産生量への評価、qPCRによるそれぞれのタンパク質の遺伝子転写量への評価を行なっている。CsCl処理を行うことで細胞増殖の抑制効果が確認された。免疫染色において、細胞骨格やα-SMA、コラーゲンタンパク質への影響も確認されている。さらにタンパク質の産生については転写レベルで抑制されている可能性があり、現在この解析を行っている。
これらのことから概ね順調であると判断している。

Strategy for Future Research Activity

本研究では、現在行なっているCsCl処理によりタンパク質量や遺伝子への影響について解析に加え、KFへの代謝活性の評価を行っていく予定である。 代謝活性への影響については解糖系の代謝産物である乳酸、NAD+、NADHの定量等を行なう予定である。