抗老化を目的としたヒト卵巣における新規酸化ストレス経路の解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10704
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 平池 修 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (20529060)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 酸化ストレス / 卵巣 / 抗酸化

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、生体の酸化ストレス防御システムにおいて中心的な役割を果たす転写因子Nrf2およびその調節因子Keap1が、卵巣における酸化ストレス経路を介してヒト卵巣顆粒膜細胞の細胞増殖、ステロイド分泌の制御をどのように調節しているかを明らかにするものである。平成27年度は、主にヒト卵巣顆粒膜細胞の初代培養系を用いて、ヒト卵巣顆粒膜細胞でのNrf2およびKeap1による酸化ストレス制御機構を検討し以下の点を明らかにし、Nrf2がヒト顆粒膜細胞において機能的であることを証明している。
１） ヒト卵巣の病理組織切片を用いて免疫組織化学染色法にてNrf2の発現を検討したところ顆粒膜細胞にNrf2が存在することを示した。また卵巣顆粒膜細胞初代培養系を用いて、内在性Nrf2をsiRNA法によりノックダウンすると、代表的な抗酸化ストレス因子であるSOD1とCatalaseの発現が同時に減少することが判明した。
２） Nrf2をsiRNA法によりノックダウンしても細胞数は減少していなかったため、Nrf2は短期的な細胞増殖状態には影響しないことを明らかにした。
３）ヒト卵巣の組織切片を用いて免疫組織化学染色法にてNrf2とKeap1の発現を検討したところ、卵巣顆粒膜細胞において両者が発現していることが明らかとなった。
４）Nrf2の細胞内ステロイド合成および増殖分化に対する影響を検証している。現在までのところ、細胞内のコレステロールトランスポートに重要なStARがNrf2の発現状態と一致しているため、Nrf2による遺伝子的発現制御の可能性を考えている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

① Nrf2およびKeap1がヒト初代顆粒膜細胞での性ステロイド合成（エストロゲンおよびプロゲステロン）にいかに関与しているかどうか調べる。またNrf2を活性化する試薬もあるため、その効果も検討する。
② ヒト卵巣で、様々な段階の発育卵胞および黄体でのNrf2およびKeap1の発現の発現パターンを解析する。
③ 体外受精を行う患者における、顆粒膜細胞のNrf2発現量と血中および卵胞液中の性ステロイド濃度の相関を調べる。
といった予定を立てていたため、アッセイの内容、結果を加味すると予定通りの進捗である。

Strategy for Future Research Activity

Nrf2の細胞内ステロイド合成および増殖分化に対する影響を明らかにすることが目標である。細胞内のコレステロールトランスポートに重要なStARがNrf2の発現状態と一致しているため、StARの発現を制御するプロモーター領域にNrf2が結合する可能性が考えられるため、レポーターアッセイ、ChIPアッセイなどの、Nrf2が転写因子として作用するメカニズムについての検討を進めている。
これらが明らかになると、Nrf2の活性を促進する試薬がヒト卵胞の維持に有用である可能性が示唆される。多発性硬化症の治療に用いられているBG-12がNrf2発現を促進することから、この試薬お有用性も検討課題となってくる。

Causes of Carryover

当初予定よりは、担当者の実験進捗が予定よりは捗っていないことが主な理由である。
実験実務を担当しているものは、分子生物学的実験の未経験者であり、手技を教えるべき同僚もいなかったことから実験の手技や条件設定にやや難航したことが主たる理由である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本研究を担当する者が分子細胞生物学的手技に習熟してきたこと、条件設定などの手法に習熟してきたことや、実験実務を担当する者が増員されたことも有り、今年度は予定通り消費する。

Research Products

• [Journal Article] Decreased expression of the plasminogen activator inhibitor type 1 is involved in degradation of extracellular matrix surrounding cervical cancer stem cells. (2016)
  • Author(s): Sato M, Kawana K, Adachi K, Fujimoto A, Yoshida M, Nakamura H, Nishida H, Inoue T, Taguchi A, Takahashi J, Kojima S, Yamashita A, Tomio K, Nagamatsu T, Wada-Hiraike O, Oda K, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Int J Oncol Volume: 48 Pages: 829-835
  • DOI: 10.3892/ijo.2015.3283.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] CCAR2 negatively regulates nuclear receptor LXRα by competing with SIRT1 deacetylase (2015)
  • Author(s): Sakurabashi A, Wada-Hiraike O, Hirano M, Fu H, Isono W, Fukuda T, Morita Y, Tanikawa M, Miyamoto Y, Oda K, Kawana K, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: J Steroid Biochem Mol Biol Volume: 149 Pages: 80-88
  • DOI: 10.1016/j.jsbmb.2015.02.001
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The anti-malarial chloroquine suppresses proliferation and overcomes cisplatin resistance of endometrial cancer cells via autophagy inhibition. (2015)
  • Author(s): Fukuda T, Oda K, Wada-Hiraike O, Sone K, Inaba K, Ikeda Y, Miyasaka A, Kashiyama T, Tanikawa M, Arimoto T, Kuramoto H, Yano T, Kawana K, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Gynecol Oncol Volume: 137 Pages: 538-545
  • DOI: 10.1016/j.ygyno.2015.03.053
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] HPV-16 impairs the subcellular distribution and levels of expression of protein phosphatase 1γ in cervical malignancy. (2015)
  • Author(s): Seiki T, Nagasaka K, Kranjec C, Kawana K, Maeda D, Nakamura H, Taguchi A, Matsumoto Y, Arimoto T, Wada-Hiraike O, Oda K, Nakagawa S, Yano T, Fukayama M, Banks L, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: BMC Cancer Volume: 15 Pages: 230
  • DOI: 10.1186/s12885-015-1141-0.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] PI3K/mTOR pathway inhibition overcomes radioresistance via suppression of the HIF1-α/VEGF pathway in endometrial cancer. (2015)
  • Author(s): Miyasaka A, Oda K, Ikeda Y, Sone K, Fukuda T, Inaba K, Makii C, Enomoto A, Hosoya N, Tanikawa M, Uehara Y, Arimoto T, Kuramoto H, Wada-Hiraike O, Miyagawa K, Yano T, Kawana K, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Gynecol Oncol Volume: 138 Pages: 174-180
  • DOI: 10.1016/j.ygyno.2015.04.015.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Four Cases of Postoperative Pneumothorax Among 2814 Consecutive Laparoscopic Gynecologic Surgeries: A Possible Correlation Between Postoperative Pneumothorax and Endometriosis. (2015)
  • Author(s): Hirata T, Nakazawa A, Fukuda S, Hirota Y, Izumi G, Takamura M, Harada M, Koga K, Wada-Hiraike O, Fujii T, Osuga Y.
  • Journal Title: J Minim Invasive Gynecol Volume: 22 Pages: 980-984
  • DOI: 10.1016/j.jmig.2015.04.023.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Antitumor activity of a combination of dual PI3K/mTOR inhibitor SAR245409 and selective MEK1/2 inhibitor pimasertib in endometrial carcinomas. (2015)
  • Author(s): Inaba K, Oda K, Ikeda Y, Sone K, Miyasaka A, Kashiyama T, Fukuda T, Uehara Y, Arimoto T, Kuramoto H, Wada-Hiraike O, Kawana K, Yano T, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Gynecol Oncol Volume: 138 Pages: 323-331
  • DOI: 10.1016/j.ygyno.2015.05.031.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Resveratrol Protects Against Pathological Preterm Birth by Suppression of Macrophage-Mediated Inflammation. (2015)
  • Author(s): Furuya H, Taguchi A, Kawana K, Yamashita A, Inoue E, Yoshida M, Nakamura H, Fujimoto A, Inoue T, Sato M, Nishida H, Nagasaka K, Adachi K, Hoya M, Nagamatsu T, Wada-Hiraike O, Yamashita T, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Reprod Sci Volume: 22 Pages: 1561-1568
  • DOI: 10.1177/1933719115589413.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] ntegrated copy number and expression analysis identifies profiles of whole-arm chromosomal alterations and subgroups with favorable outcome in ovarian clear cell carcinomas. (2015)
  • Author(s): Uehara Y, Oda K, Ikeda Y, Koso T, Tsuji S, Yamamoto S, Asada K, Sone K, Kurikawa R, Makii C, Hagiwara O, Tanikawa M, Maeda D, Hasegawa K, Nakagawa S, Wada-Hiraike O, Kawana K, Fukayama M, Fujiwara K, Yano T, Osuga Y, Fujii T, Aburatani H.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 10 Pages: e0128066
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0128066.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] HAND2-mediated proteolysis negatively regulates the function of estrogen receptor α. (2015)
  • Author(s): Fukuda T, Shirane A, Wada-Hiraike O, Oda K, Tanikawa M, Sakuabashi A, Hirano M, Fu H, Morita Y, Miyamoto Y, Inaba K, Kawana K, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Mol Med Rep Volume: 12 Pages: 5538-5544
  • DOI: 10.3892/mmr.2015.4070
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Putative tumor suppression function of SIRT6 in endometrial cancer. (2015)
  • Author(s): Fukuda T, Wada-Hiraike O, Oda K, Tanikawa M, Makii C, Inaba K, Miyasaka A, Miyamoto Y, Yano T, Maeda D, Sasaki T, Kawana K, Fukayama M, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: FEBS Lett Volume: 589 Pages: 2274-2281
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.06.043.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Clinical significance of Gremlin 1 in cervical cancer and its effects on cancer stem cell maintenance. (2015)
  • Author(s): Sato M, Kawana K, Fujimoto A, Yoshida M, Nakamura H, Nishida H, Inoue T, Taguchi A, Takahashi J, Adachi K, Nagasaka K, Matsumoto Y, Wada-Hiraike O, Oda K, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Oncol Rep Volume: 35 Pages: 391-397
  • DOI: 10.3892/or.2015.4367
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Prognostic importance of CDK4/6-specific activity as a predictive marker for recurrence in patients with endometrial cancer, with or without adjuvant chemotherapy. (2015)
  • Author(s): keda Y, Oda K, Ishihara H, Wada-Hiraike O, Miyasaka A, Kashiyama T, Inaba K, Fukuda T, Sone K, Matsumoto Y, Arimoto T, Maeda D, Ikemura M, Fukayama M, Kawana K, Yano T, Aoki D, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Br J Cancer Volume: 113 Pages: 1477-1483
  • DOI: 10.1038/bjc.2015.369.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 平成26年度学会奨励賞(基礎研究部門)受賞講演 エストロゲン標的組織の病態発症に関与する分子制御機構解明を目的とした基礎的研究 (2015)
  • Author(s): 平池 修
  • Journal Title: 日本女性医学学会雑誌 Volume: 23 Pages: 51-54
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Farnesoid X Receptor Agonist GW4064 Contributes to Steroidogenesis Pathways in Human Luteinized Granulosa Cells. (2016)
  • Author(s): Wada-Hiraike O, Fu H, Hirano H, Akino N, Harada M, Koga K, Fujii T, Osuga Y.
  • Organizer: 第63回 Society for Reproductive Investigation
  • Place of Presentation: カナダ モントリオール
  • Year and Date: 2016-03-16 – 2016-03-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 日本産科婦人科内視鏡学会における施設認定制度運用の要点 (2015)
  • Author(s): 平池 修
  • Organizer: 第55回 日本産科婦人科内視鏡学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川・横浜）
  • Year and Date: 2015-09-09 – 2015-09-12
  • Invited
• [Book] TSEC: tissue specific estrogen complex (2016)
  • Author(s): 宮本 雄一郎、平池 修
  • Total Pages: 99(57-63)
  • Publisher: メディカルレビュー社
• [Book] 婦人科腹腔鏡手術の展望 (2015)
  • Author(s): 平池 修、大須賀 穣
  • Total Pages: 128(7-13)
  • Publisher: 診断と治療社
• [Book] 女性ヘルスケア 集中講義 エストロゲン受容体およびその活性制御に関連した転写因子の分子機構について (2015)
  • Author(s): 平池 修
  • Total Pages: 517(23-32)
  • Publisher: 金原出版
• [Book] アンチエイジング医学の基礎と臨床第3版 女性ホルモンの医学 (2015)
  • Author(s): 平池 修、大須賀 穣
  • Total Pages: 466(367-371)
  • Publisher: メジカルビュー社
• [Book] 抗加齢物質としてのエストロゲン (2015)
  • Author(s): 平池 修
  • Total Pages: 52(6-10)
  • Publisher: フジメディカル出版
• [Book] 臨床検査ガイド 下垂体 黄体形成ホルモン（LH), 卵胞刺激ホルモン（FSH) (2015)
  • Author(s): 平池 修
  • Total Pages: 1154(337-342)
  • Publisher: 文光堂