An attempt to pioneer a new research field through fusion of studies on cancer cell energy metabolism and glioma stem cells

• Project/Area Number: 23659682
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Cerebral neurosurgery
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: KITANAKA Chifumi 山形大学, 医学部, 教授 (70260320)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): SUNAYAMA Jun 山形大学, 医学部, 助教 (80466606) ; SATO Atsushi 山形大学, 医学部, 助教 (30455901)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2011: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: glioma-initiating cell / glioma initiating cell / oxidative / phosphorylation

Research Abstract

In this project, we investigated the effect of a mitochondrial respiration-promoting agent on glioma stem cells with the intention to test the working hypothesis that inhibited mitochondrial respiration accompanied by increased aerobic glycolysis (Warburg effect), which has been frequently observed in malignant gliomas, contributes to the maintenance of glioma stem cells. Our results showed that promotion of mitochondrial respiration caused loss of stemness of glioma stem cells, suggesting that Warburg effect plays a significant role in the maintenance of glioma stem cells and that Warburg effect may be a promising target for cancer stem cell-directed therapy.

Research Products

• [Journal Article] JNK contributes to temozolomide resistance of stem-like glioblastoma cells via regulation of MGMT expression (2014)
  • Author(s): Okada M, Sato A, Shibuya K, Watanabe E, Seino S, Suzuki S, Seino M, Narita Y, Shibui S, Kayama T, Kitanaka C
  • Journal Title: Int J Oncol Volume: 44 Pages: 591-599
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pivotal role for ROS activation of p38 MAPK in the control of differentiation and tumor-initiating capacity of glioma-initiating cells (2014)
  • Author(s): Sato A, Okada M, Shibuya K, Watanabe E, Seino S, Narita Y, Shibui S, Kayama T, Kitanaka C
  • Journal Title: Stem Cell Res Volume: 12 Pages: 119-131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Specific role of JNK in the maintenance of the tumor-initiating capacity of A549 human non-small cell lung cancer cells (2013)
  • Author(s): Okada M, Shibuya K, Sato A, Seino S, Watanabe E, Suzuki S, Seino M, Kitanaka C
  • Journal Title: Oncol Rep Volume: 30 Pages: 1957-1964
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Resveratrol promotes proteasome-dependent degradation of Nanog via p53 activation and induces differentiation of glioma stem cells (2013)
  • Author(s): Sato A, Okada M, Shibuya K, Watanabe E, Seino S, Suzuki K, Narita Y, Shibui S, Kayama T, Kitanaka C
  • Journal Title: Stem Cell Res Volume: 11 Pages: 601-610
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] JNK signaling in the control of the tumor-initiating capacity associated with cancer stem cells (2013)
  • Author(s): Kitanaka C, Sato A, Okada M
  • Journal Title: Genes Cancer Volume: 4 Pages: 388-396
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Resveratrol promotes proteasome-dependent degradation of Nanog via p53 activation and induces differentiation of glioma stem cells (2013)
  • Author(s): Sato et al.
  • Journal Title: Stem Cell Research Volume: 11 Pages: 601-610
• [Journal Article] Resveratrol promotes proteasome-dependent degradation of Nanog via p53 activation and induces differentiation of glioma stem cells (2013)
  • Author(s): Sato A et al.
  • Journal Title: Stem Cell Research Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glioma-initiating cell elimination by metformin activation of FOXO3 via AMPK (2012)
  • Author(s): Sato A, Sunayama J, Okada M, Watanabe E, Seino S, Shibuya K, Suzuki K, Narita Y, Shibui S, Kayama T,Kitanaka C
  • Journal Title: Stem Cells Transl Med Volume: 1 Pages: 811-824
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Targeting JNK for therapeutic depletion of stem-like glioblastoma cells (2012)
  • Author(s): Matsuda K, Sato A, Okada M, Shibuya K, Seino S, Suzuki K, Watanabe E, Narita Y, Shibui S, Kayama T, Kitanaka C
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 2 Pages: 516-516
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MEK-ERK signaling dictates DNA-repair gene MGMT expression and temozolomide resistance of stem-like glioblastoma cells via the MDM2-p53 axis (2011)
  • Author(s): Sato A, Sunayama J, Matsuda K, Seino S, Suzuki K, Watanabe E, Tachibana K, Tomiyama A, Kayama T, Kitanaka C
  • Journal Title: Stem Cells Volume: 29 Pages: 1942-1951
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FoxO3a functions as a key integrator of cellular signals that control glioblastoma stem-like cell differentiation and tumorigenicity (2011)
  • Author(s): Sunayama J, Sato A, Matsuda KI, Tachibana K, Watanabe E, Seino S, Suzuki K, Narita Y, Shibui S, Sakurada K, Kayama T, Tomiyama A, Kitanaka C
  • Journal Title: Stem Cells Volume: 29 Pages: 1327-1337
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 臨床応用を目指したがん幹細胞研究 ～グリオーマ幹細胞を題材として～ (2014)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第23回泌尿器科分子・細胞研究会特別セミナー
  • Place of Presentation: 山形(霞城セントラル)
  • Year and Date: 2014-03-15
• [Presentation] 臨床応用を見据えた悪性脳腫瘍がん幹細胞研究～がん根治療法開発を目指して～ (2013)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第6回秋田脳腫瘍セミナー特別講演
  • Place of Presentation: 秋田(イヤタカ)
  • Year and Date: 2013-11-15
• [Presentation] レスベラトロールによるNanog-p53 経路を介したグリオーマ幹細胞の制御 (2013)
  • Author(s): 佐藤篤, 岡田雅司, 渋谷慶太, 清野静香, 成田善孝, 渋井壮一郎, 北中千史,嘉山孝正
  • Organizer: 第14回日本分子脳神経外科学会
  • Place of Presentation: 横浜(パシフィコ横浜)
  • Year and Date: 2013-10-19
• [Presentation] メトホルミンによるAMPK-FOXO3 経路を介したグリオーマ幹細胞の制御 (2013)
  • Author(s): 佐藤篤, 岡田雅司, 成田善孝, 渋井壮一郎, 北中千史, 嘉山孝正
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第72回学術総会
  • Place of Presentation: 横浜(パシフィコ横浜)
  • Year and Date: 2013-10-17
• [Presentation] A549 非小細胞肺癌細胞の腫瘍形成能維持におけるJNKの特異的な役割 (2013)
  • Author(s): 岡田雅司, 渋谷慶太, 佐藤篤, 鈴木修平, 清野学, 北中千史
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜(パシフィコ横浜)
  • Year and Date: 2013-10-03
• [Presentation] がん予防の今とこれから、そして未来のがん治療～がん幹細胞を標的とする新たながん治療の開発を目指して～ (2013)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 日本体力医学会東北地方会第22回大会
  • Place of Presentation: 山形(山形県立保健医療大学)
  • Year and Date: 2013-06-08
• [Presentation] 治療への応用を目指したグリオーマ幹細胞研究--アップデート-- (2013)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第46回東北脳腫瘍研究会研究会特別講演
  • Place of Presentation: 仙台(江陽グランドホテル)
  • Year and Date: 2013-04-06
• [Presentation] グリオーマ幹細胞 (2013)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第8回脳腫瘍の基礎シンポジウム特別講演
  • Place of Presentation: 東京(大手町サンケイプラザ)
  • Year and Date: 2013-03-02
• [Presentation] グリオーマ幹細胞 (2013)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第2回Multidisciplinary Meeting on Atherosclerosis 特別講演
  • Place of Presentation: 仙台(仙台トラストシティ)
  • Year and Date: 2013-01-05
• [Presentation] レスベラトロールによるNanog-p53経路を介したグリオーマ幹細胞の制御 (2013)
  • Author(s): 佐藤篤他
  • Organizer: 第１４回日本分子脳神経外科学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（横浜）
• [Presentation] グリオーマ幹細胞に着目した脳腫瘍研究 ～治療への応用を目指して～ (2012)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第1回Neuro-Oncology West 研究会
  • Place of Presentation: 大阪(ヒルトン大阪)
  • Year and Date: 2012-12-08
• [Presentation] グリオーマ幹細胞におけるJNK の役割とその治療標的としての意義 (2012)
  • Author(s): 佐藤篤, 松田憲一朗, 岡田雅司, 成田善孝, 渋井壮一郎, 北中千史, 嘉山孝正
  • Organizer: 第30回日本脳腫瘍学会学術総会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2012-11-25
• [Presentation] グリオーマ幹細胞 (2012)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第7回鹿児島脳腫瘍セミナー特別講演
  • Place of Presentation: 鹿児島(城山観光ホテル)
  • Year and Date: 2012-11-16
• [Presentation] グリオーマ幹細胞における分化誘導因子FOXO3 をターゲットとした治療法の開発 (2012)
  • Author(s): 佐藤篤, 砂山潤, 岡田雅司, 成田善孝, 渋井壮一郎, 北中千史, 嘉山孝正
  • Organizer: 第71回日本脳神経外科学会総会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2012-10-17
• [Presentation] グリオーマ幹細胞 (2012)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第5回玄海脳腫瘍セミナー特別講演
  • Place of Presentation: 福岡(ソラリア西鉄ホテル)
  • Year and Date: 2012-07-06
• [Presentation] グリオーマ幹細胞の維持に関わる分子機構 (2012)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第3回東京前立腺会議招待講演
  • Place of Presentation: 東京(帝国ホテル)
  • Year and Date: 2012-07-05
• [Presentation] 脳腫瘍のcell biology ～グリオーマ幹細胞～ (2012)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第30回日本脳腫瘍病理学会生涯教育セミナー
  • Place of Presentation: 名古屋(名古屋国際会議場)
  • Year and Date: 2012-05-25
• [Presentation] グリオーマ幹細胞 ～診断/治療への応用を目指して～ (2012)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第45回東北脳腫瘍研究会研究会特別講演
  • Place of Presentation: 仙台(江陽グランドホテル)
  • Year and Date: 2012-04-07
• [Presentation] グリオーマ幹細胞に着目した脳腫瘍研究 ～診断治療への応用を目指して～ (2012)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第66回山形脳神経外科懇話会特別講演
  • Place of Presentation: 山形(パレスグランデール)
  • Year and Date: 2012-01-28
• [Presentation] グリオーマ幹細胞におけるFoxO3a を介した分化と造腫瘍能の制御 (2011)
  • Author(s): 佐藤篤, 砂山潤, 松田憲一朗, 立花研, 渡部江梨子, 清野静香, 鈴木香,成田善孝, 渋井壮一郎, 富山新太, 北中千史, 嘉山孝正
  • Organizer: 第29回日本脳腫瘍学会学術総会
  • Place of Presentation: 下呂
  • Year and Date: 2011-11-27
• [Presentation] Glioma stem cell -Dissecting the molecular mechanism involved in the maintenance of stem-like glioblastoma cells for future application to glioblastoma treatment - (2011)
  • Author(s): Kitanaka C
  • Organizer: The 24^<th> International Symposium on Cancer Research
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] グリオブラストーマ克服を夢見て脳神経外科専門医が迷い込んだ道 ～グリオーマ幹細胞研究を中心に～ (2011)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第3回山梨脳腫瘍研究会
  • Place of Presentation: 甲府
  • Year and Date: 2011-10-21
• [Presentation] グリオーマ幹細胞におけるMGMT 発現制御の分子機構に関する検討 (2011)
  • Author(s): 佐藤篤, 松田憲一朗, 砂山潤, 清野静香, 鈴木香, 渡部江梨子, 立花研,富山新太, 北中千史, 嘉山孝正
  • Organizer: 第12回日本分子脳神経外科学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-10-15
• [Presentation] 腫瘍幹細胞仮説はグリオブラストーマに根治をもたらすか? (2011)
  • Author(s): 北中千史
  • Organizer: 第70回日本脳神経外科学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] MEK 経路阻害によるMGMT 発現およびテモゾロミド感受性に関する検討 (2011)
  • Author(s): 佐藤篤, 松田憲一朗, 砂山潤, 清野静香, 鈴木香, 櫻田香, 立花研, 富山新太, 北中千史, 嘉山孝正
  • Organizer: 第70回日本脳神経外科学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-10-12
• [Presentation] MEK inhibition enhances temozolomide sensitivity of glioma stem-like cells via MGMT down-regulation (2011)
  • Author(s): Sato A, Matsuda KI, Sunayama J, Sakurada K, Tachibana K, Tomiyama A, Kitanaka C, Kayama T
  • Organizer: 第70回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2011-10-03
• [Presentation] Molecular pathways involved in the maintenance and differentiation of stem-like glioblastoma cells (2011)
  • Author(s): Kitanaka C
  • Organizer: 第70回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2011-10-03
• [Presentation] Molecular pathways involved in the maintenance and differentiation of stem-like glioblastoma cells (2011)
  • Author(s): Kitanaka C
  • Organizer: 日本癌学会総会(招待講演)
  • Place of Presentation: 名古屋（名古屋国際会議場）
• [Presentation] 腫瘍幹細胞仮説はグリオブラストーマに根治をもたらすか？. 第70回日本脳神経外科学会総会 (2011)
  • Author(s): 北中 千史
  • Organizer: 日本脳神経外科学会(招待講演)
  • Place of Presentation: 横浜（パシフィコ横浜）