病的細胞増殖・細胞死・組織線維化・血管新生を選択的制御する化合物の探索

• Project Area: Chemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity
• Project/Area Number: 24102533
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 小嶋 聡一 独立行政法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, 特別ユニットリーダー (10202061)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2012: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: レチノイド / 細胞死 / 線維化 / 血管新生 / ケムバイオケム / 腫瘍学 / TGF-β / トランスグルタミナーゼ / 非環式レチノイド

Research Abstract

１）非環式レチノイド(ACR)による癌特異的細胞死誘導経路の解明：NMR/CE-TOFMSメタボローム解析によってACRの新規標的分子を網羅的に探索し、ACRがエネルギー代謝調節鍵酵素PDK4依存的に肝癌細胞のエネルギー代謝（ATP合成）を阻害するという新しい標的経路を見出した。COOH基をブロックしたACR類縁体では明瞭な細胞死誘導活性が見られず、COOH基がACRの抗癌作用に重要であることを認めた。
２）トランスグルタミナーゼ２（TG2）核局在を標的とした病的細胞死制御剤の化合物スクリーニング：TG2の活性や発現を阻害せず、核局在を阻害する化合物を、民間の食品企業や連携研究者が有する化合物や菌類などから探索し、ヒット化合物を得た。
３）TGF-β活性化反応を標的とした病的組織線維化抑制剤スクリーニング：前年度の研究で見つけ出したLAP切断部位に結合することにより、血漿カリクレイン依存TGF-β活性化反応阻害化合物の有用性について、in vitro初代ラット星細胞で評価した。良い成績を収めた化合物について、肝炎モデルマウスにおいてその有用性を確認した。
４）腫瘍血管新生選択的制御剤の化合物スクリーニングと分子機構解明：マウス肺動脈内皮細胞は、実験必要量の細胞取得に３カ月を要するため、代用細胞株としてマウス由来動脈内皮細胞MAECを使い、VASH1のタンパク質発現量はTG2活性によって負に制御されており、VEGF+TG阻害剤シスタミン処理により、VEGF単独処理時よりも亢進する事を確認した。Prognoscanデータベースを利用し、様々な腫瘍患者においてTG2高発現、並びにVASH1低発現の腫瘍患者の予後が悪いことがわかった。さらに、TG2KOでは野生型マウスに比べ癌細胞移植20日後の死亡率が半分になることを確認した。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] LAP degradation product reflects plasma kallikrein-dependent TGF-β activation in patients with hepatic fibrosis. (2014)
  • Author(s): Hara, M. et al.
  • Journal Title: SpringerPlus Volume: 3(221) Issue: 1 Pages: 221-221
  • DOI: 10.1186/2193-1801-3-221
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The effect of acyclic retinoid on the metabolomic profiles of hepatocytes and hepatocellular carcinoma cells (2013)
  • Author(s): Xian-Yang Qin, Feifei Wei, Masaru Tanokura, Naoto Ishibashi, Masahito Shimizu, Hisataka Moriwaki, Soichi Kojima
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 8 Issue: 12 Pages: e82860-e82860
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0082860
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TGF-β活性化反応と治療・診断への応用 (2013)
  • Author(s): 山本 由佳
  • Journal Title: 医学のあゆみ Volume: 244(6) Pages: 533-537
• [Journal Article] New insights into the functions and localization of nuclear transglutaminase 2 (2011)
  • Author(s): Kuo TF, et al
  • Journal Title: FEBS J Volume: 278 Issue: s2 Pages: 4756-4767
  • DOI: 10.1111/j.1440-1746.2011.07009.x
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Reduced angiogenesis and fibrosis in the liver of transglutaminase 2-deficient mice after bile duct ligation (2013)
  • Author(s): 原 詳子
  • Organizer: 17th International Symposium on Cells of the Hepatic Sinusoid
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
• [Presentation] Identification of binding proteins of acyclic retinoid in hepatocellular carcinoma cells (2013)
  • Author(s): 秦 咸陽
  • Organizer: The 20th Annual Meeting of the Japanese Society for the Research of Hepatic Cells
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
• [Presentation] 非環式レチノイドによる肝細胞癌選択的殺細胞作用のオミックス解析 (2012)
  • Author(s): 小嶋 聡一
  • Organizer: 第337回脂溶性ビタミン総合研究委員会
  • Place of Presentation: 高松
  • Year and Date: 2012-11-30
• [Presentation] トランスクリプトーム解析による非環式レチノイドの肝細胞癌に対する選択的殺細胞作用の新規標的分子同定 (2012)
  • Author(s): 秦 咸陽
  • Organizer: 日本レチノイド研究会第23回学術集会
  • Place of Presentation: 米子
  • Year and Date: 2012-10-19
• [Presentation] Studies on the molecular mechanism of a selective anti-cancer effect of ACR toward HCC (2012)
  • Author(s): 秦 咸陽
  • Organizer: 7th International Symposium for ALPD and Cirrhosis
  • Place of Presentation: 北京（中国）
  • Year and Date: 2012-09-06
• [Presentation] Acyclic retinoid induces tumor-selective cell death in hepatocellular carcinoma and inhibits angeiogensis via suppressing protein phosphorylation (2012)
  • Author(s): 小嶋 聡一
  • Organizer: FASEB 2012 Science Research Conferences
  • Place of Presentation: コロラド（アメリカ）
  • Year and Date: 2012-06-10
• [Presentation] Trials to identify a target molecule of acyclic retinoid, suppressing recurrence of hepatocellular carcinoma (2012)
  • Author(s): 小嶋 聡一
  • Organizer: The SNU-RIKEN Joint Symposium on Chemical Biology
  • Place of Presentation: 韓国
  • Year and Date: 2012-05-17