2017 Fiscal Year Research-status Report
希少糖D-アロースによるTXNIP発現誘導を介した癌治療法の開発
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16K08497
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
神鳥 和代 香川大学, 医学部, 助教 (40457338)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徳田 雅明 香川大学, 医学部, 教授 (10163974)
山口 文徳 香川大学, 医学部, 准教授 (40271085)
董 有毅 香川大学, 医学部, 助教 (90457341)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | D-アロース / MAP kinase / 抗腫瘍 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1、D-アロースによるTXNIP (thioredoxin interacting protein) 発現誘導機構解析；株化肝癌細胞HuH-7においてD-アロースが癌細胞増殖抑制作用を示すが、この作用にはTXNIPの増加が重要な役割を果たしている。28年度の解析から、HuH-7においてMAP kinaseに属するErk1/2とp38MAPKシグナル伝達系の活性化がD-アロースによるTXNIPの増加、それによる細胞増殖抑制に関与していることを示した。29年度はErk1/2とp38MAPKシグナル伝達系下流で働くMnk1がD-アロースにより活性化すること、また別のMAP kinaseである JNKの活性化がTXNIPの増加に関与することを明らかにした。またこれまでにD-アロース添加により転写調節因子MondoAが核内で増加することを示したが、このことは解糖系経路を介していないことを示唆する結果が得られた。
2、TXNIPの減少による発癌機序解析；28年度の解析から持続的に発現しているTXNIPの量はユビキチン－プロテアソーム系による分解とタンパク質合成量とのバランスにより調節されていることを示す結果が得られた。29年度はTXNIPが減少する際に、Erk1/2とp38MAPKシグナル伝達系の活性化が関与していることを明らかにした。
3、D-アロースのin vivoにおける癌抑制効果の分子レベルでの解析；28年の解析から、マウスの腫瘍組織へのD-アロースの皮下投与によりTXNIPが増加し、腫瘍組織の体積が減少することを明らかにした。このことはD-アロースがTXNIPの増加を介して抗腫瘍効果を持つことを示している。29年度はD-アロースの臨床応用のため、腫瘍モデルマウスにおいて放射線照射とD-アロースを併用し分子レベルでの解析を行った。放射線照射すると副作用で皮膚において炎症反応が起きるが、D-アロースを併用したマウスの皮膚では炎症性サイトカインTNF-alphaが減少していることを明らかにした。また、腫瘍モデルマウスにおいてD-アロースと抗癌剤シスプラチンとの併用が有効であることを示した。
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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
1、D-アロースによるTXNIP発現誘導機構解析；（１）HuH-7においてD-アロースよる①Erk1/2とp38MAPKシグナル伝達系およびそれらの下流で働くMnk1の活性化、②別のMAP kinaseである JNKの活性化がTXNIPの増加に関与することを明らかにした。阻害剤を用いたReal time PCRによる発現解析から、これらの経路は転写調節には大きく関与しておらず、翻訳の調節に関与していることが示唆された。（２）D-アロース添加により転写調節因子MondoAが核内で増加し、TXNIPの転写調節にはこの分子が関与している可能性が示された。予定通りの進捗である。
2、TXNIPの減少による発癌機序解析；28年度の解析から持続的に発現しているTXNIPの量はユビキチン－プロテアソーム系による分解とタンパク質合成量とのバ
ランスにより調節されていることを示す結果が得られた。29年度はTXNIPが減少する際に、Erk1/2とp38MAPKシグナル伝達系の活性化が関与していることを明らかにした。タンパク質合成阻害機構を主に解析し、ほぼ予定通りの進捗である。
3、D-アロースのin vivoにおける癌抑制効果の分子レベルでの解析；腫瘍モデルマウスにおいて放射線照射とD-アロースを併用し、D-アロースを併用したマウス
の皮膚では炎症性サイトカインTNF-alphaが減少していることを明らかにした。また、腫瘍モデルマウスにおいてD-アロースと抗癌剤シスプラチンとの併用が有効であることを示した。これらの成果について論文報告した。1の解析で明らかにしたシグナル伝達系の活性化は一過性のものであり、予定していたin vivoでの再現、確認は困難である。そのため、それに代わり当初の予定にはなかったが臨床応用に向けてデータが必要な分子について解析を行った。ほぼ予定通りの進捗である。
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| Strategy for Future Research Activity |
1、D-アロースによるTXNIP発現誘導機構解析；（１）TXNIPの翻訳調節機構 HuH-7においてTXNIP増加に関与する3種類のMAP kinase経路(Erk1/2, p38MAPK, JNK)の翻訳調節への関与を解析する。Erk1/2およびp38MAPK下流で働く翻訳開始因子eIF4Eを中心にウエスタンブロット、免疫沈降を用いた解析を行う。（２）TXNIPの転写調節機構 D-アロース添加により核内で増加する転写調節因子MondoAがTXNIPの転写調節に関与するかどうかを、この分子の発現抑制や阻害剤を用いることにより解析する。また、D-アロースのアナログを用いてD-アロースによるTXNIPの転写調節における解糖系経路の関与について解析を行う。
2、TXNIPの減少による発癌機序解析；29年度に引き続き、持続的に発現しているTXNIPが減少する機構の解析について、ユビキチンープロテアソーム系を介したタンパク質分解経路とタンパク質合成阻害経路におけるシグナル伝達系を明らかにする。また正常細胞においてTXNIP発現抑制を行い、増殖能や腫瘍マーカータンパク質の発現を指標に癌化の有無を解析する。
3、D-アロースのin vivoにおける癌抑制効果の分子レベルでの解析；引き続き臨床応用に向けてデータが必要な分子、1，2の解析から重要と考えられる分子、細胞周期関連因子について発現解析を行う。またD-アロースの経口投与による腫瘍予防、抑制効果も検討する。
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