2015 Fiscal Year Research-status Report
温熱刺激によるアクアポリン制御を介した胃癌低浸透圧細胞破壊増強機構の解明
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15K19903
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
小菅 敏幸 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00457946)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 胃癌 / 肝癌 / アクアポリン5 / 温熱刺激 / 低浸透圧刺激 / 細胞周期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はすでに肝癌細胞株において温熱刺激による低浸透圧細胞破壊の増強効果を確認していたため、まずは肝癌細胞株を用いた実験を行った。ウエスタンブロット法により肝癌細胞株（HLE、Alexander、Hep-G2）におけるアクアポリン1, 3, 5蛋白発現を比較検討したところ、Alexander細胞でアクアポリン1, 5発現が高いことを確認した。一方、温熱刺激（42度）による殺細胞増強効果もAlexander細胞において最も高く、アクアポリン発現レベルに応じて温熱刺激による殺細胞増強効果に違いがあることを確認した。アクアポリン高発現株であるAlexander細胞を用い、温熱刺激によるアクアポリン1, 5蛋白の発現変化を解析したところ、アクアポリン1に変化を認めなかったが、細胞膜および細胞質のアクアポリン5発現が減弱することを確認した。高分解能型自動細胞解析装置を用いた細胞容積変化の解析では、温熱刺激によりAlexander細胞の細胞容積が減少したが、アクアポリン5 siRNAを用いてAlexander細胞のアクアポリン5発現を制御した際にも同様の細胞容積減少が確認された。Alexander細胞の細胞周期解析では温熱刺激によるG0/G1停止を認めたが、アクアポリン5のノックダウン実験でも同様にG0/G1停止が生じることを確認した。以上の結果から、アクアポリン5発現癌細胞株における、“温熱刺激によるアクアポリン5の下方制御を介した細胞増殖抑制”という新たな分子生物学的・生理解剖学的メカニズムを明らかにした。
一方で、低浸透圧刺激による癌細胞破壊療法については、胃癌、大腸癌、肝癌細胞株において、クロライドチャネル、カリウムチャネル、水チャネル阻害薬併用による殺細胞増強効果を明らかにしており、これらの研究成果はすでに学会発表するとともに英文雑誌に投稿している。
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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
肝癌細胞株を用いた実験ではあるものの、当初の研究計画のとおり、肝癌細胞株におけるアクアポリン発現レベルの解析、温熱刺激によるアクアポリン蛋白の発現、局在、容積変化・殺細胞効果の反応性の解析（温熱刺激によるアクアポリン活性制御のメカニズム解析）の検討は終了している。研究計画時には、温熱刺激によりアクアポリン活性が上昇し、低浸透圧刺激時の細胞内への水の流入が増加することで癌細胞破壊が増強するとの実験仮説を立てていたが、実際には温熱刺激によりアクアポリン5発現は下方制御され、細胞容積は縮小することが明らかになった。しかしながら、温熱刺激による癌細胞株の細胞増殖抑制にはアクアポリン5蛋白の下方制御が深く関与しているという新たなメカニズムを明らかにした。すでに、次年度に計画していたアクアポリン発現制御系を用いた研究も進行中であり、研究計画は順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
我々はこれまでに、ヒト食道癌細胞株におけるアクアポリン5蛋白の発現、アクアポリン5蛋白の発現制御系を用いた細胞周期およびアポトーシス制御機構の解明のほか、ヒト食道癌組織におけるアクアポリン5蛋白発現とその臨床病理学的意義を明らかにしている（J Gastroenterol. 2014）。今後は、肝癌あるいは胃癌をはじめ種々の癌におけるアクアポリン5発現の臨床病理学的意義、温熱刺激によるアクアポリン5制御の詳細なメカニズム、温熱刺激によるアクアポリン5発現の下方制御を介した抗腫瘍効果について、癌細胞株、癌切除検体、マウス癌転移モデルを用いて明らかにしていく予定である。
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Research Products
(7 results)
