| Project/Area Number |
23K24312
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| Project/Area Number (Other) |
22H03051 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53010:Gastroenterology-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
正宗 淳 東北大学, 医学系研究科, 教授 (90312579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤池 孝章 東北大学, 医学系研究科, 教授 (20231798)
濱田 晋 東北大学, 大学病院, 助教 (20451560)
田口 恵子 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (20466527)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | 活性イオウ / 活性硫黄 |
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| Outline of Research at the Start |
膵癌細胞は細胞生存にとって極めて過酷な膵癌微小環境にも適応し、難治性の根幹をなす治療抵抗性や悪性形質を獲得する。しかし、その過程にどの適応機構が中核的に寄与するかは明らかでない。先行研究では酸化ストレス応答機構阻害が膵癌進展を抑制したことからその中核的な役割が想定されたが、Nrf2阻害のみでは完全な制御には至っておらず新たな治療標的分子同定が急務である。システインパースルフィドに代表される活性硫黄は低酸素をはじめとする悪条件下での細胞生存に寄与するが、膵癌進展過程における意義は未解明である。本研究計画では膵癌が難治化に至る過程での活性硫黄化の意義を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は野生型マウス・Cars2ヘテロノックアウトマウスから樹立した通常培養条件下の膵星細胞株(N=5)につき、質量分析による硫黄メタボローム解析を実施した。トリプシン処理後にペレット化した細胞塊を5mM HPE-IAM/50mM Sodium acetate (pH6.5)/70%メタノール中でsonicationし、上清を質量分析に供した。Cars2ヘテロノックアウト膵星細胞では酸化型および還元型グルタチオンが有意に低下しているとの結果であった。細胞内過硫化物（HSSH、HSSSH）の含有量、システインパースルフィド/システイン比はCars2ヘテロノックアウト膵星細胞で有意に低下していた。亜硫酸は逆に増加が認められた。生後1か月齢の膵特異的変異Kras発現マウス(KCマウス)、変異Kras/p53発現マウス(KPCマウス)およびCars2ヘテロノックアウトKCマウス、Cars2ヘテロノックアウトKPCマウス膵組織についても硫黄メタボローム解析を実施した(N=1-2)。摘出膵組織は液体窒素で凍結後、5mM HPE-IAM/50mM Sodium acetate (pH6.5)/70%メタノール中でhomogenizeし、上清を質量分析に供した。Cars2ヘテロノックアウトKCマウスについては野生型KCマウスに比べ酸化型および還元型グルタチオン、HSSH、HSSSH、亜硫酸の低下傾向が認められた。Cars2ヘテロノックアウトKPCマウスでは野生型KPCマウスに比べ酸化型および還元型グルタチオンの低下傾向がみられたが、HSSSHおよび亜硫酸については明らかな低下を認めなかった。酸化ストレス応答機構を欠損した細胞株での硫黄メタボロームの変化についても検討するため、既報にて樹立したKPCマウス膵癌細胞株、Nrf2欠損KPCマウス膵癌細胞株、野生型マウス膵星細胞株、Nrf2欠損マウス膵星細胞株についても解析を開始した。
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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
遺伝子改変マウス由来の細胞、膵組織について硫黄メタボロームを開始し、細胞内過硫化物の含有量変化が確認された。細胞機能、膵組織の変化と関連する候補分子として解析を進める予定であり、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はKCマウス、KPCマウスの膵組織を経時的に採取（1か月ごと、3か月程度まで）し、更に検体数を増やして解析を進める。酸化ストレス応答機構を欠損した細胞株での硫黄メタボロームの変化についても検討を進める。
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