2017 Fiscal Year Research-status Report
エクソソーム分泌機構に着目した肝がん薬剤耐性機構の解明および克服
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16K09347
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
松田 康伸 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (40334669)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山際 訓 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (10419327)
永橋 昌幸 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (30743918)
小林 隆 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (40464010)
若井 俊文 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50372470)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エクソソーム / 肝がん / シスプラチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【研究の背景・目的】 近年、細胞-細胞間の情報伝達において、不溶性粒子エクソソーム（20-100 nm）の関与が注目されている。本研究の目的は、肝がんのエクソソーム分泌機構・臨床的意義の解明を行い、奏功性の高いがん治療法開発の基盤を構築することである。
【これまでの研究成果】 HepG2ヒト肝がん株にシスプラチンや5-FUなどの抗がん剤を添加して培地からエクソソームを単離したところ、がん細胞のエクソソーム分泌量は、3.2-4.5倍に増加した(アセチルコリンエステラーゼ活性の基づいた測定法）。さらに同実験で単離したエクソソームを別の肝がん細胞に添加した結果、様々な細胞生存促成シグナルの活性化（リン酸化（活性型）のストレスキナーゼERK, Aktの増加）が認められた。また、エクソソーム添加後のがん細胞は、シスプラチンや5-FUなどの抗がん剤に対する薬剤耐性を獲得した。エクソソーム内部をWestern blot解析した結果、リン酸化型のセリン・スレオニンキナーゼmTOR、p70S6K、PRAS40のリン酸化レベルが数倍増加していた。一方、肝がん(HepG2, PLC/PRF/5)にシグナル阻害剤（炎症 = IL-1/IL-6/COX2阻害剤; 酸化ストレス = 抗酸化剤; 細胞死 = TNF-alpha;/カスパーゼ阻害剤; DNA修復 = ATM/ATR阻害剤）存在下でシスプラチン・5-FUを添加して、エクソソーム分泌量をWestern blottingで解析した結果では、明らかな変化がなかった。以上の結果から、抗がん剤で処理した肝がん細胞は、（１）mTOR経路を活性化させる働きを持つエクソソームを分泌すること、（２）エクソソームを介して抗がん剤に対する薬剤耐性を獲得すること、が明らかになった。
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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 エクソソーム単離方法について： 市販のエクソソーム抽出キットを用いて、再現性良くエクソソームを単離することが可能になった。
② エクソソーム内包成分の解析： 高感度Western blot解析法を用いて、エクソソーム内部のリン酸化タンパクの微細な変動を解析することが可能になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
肝がんエクソソーム分泌メカニズムの解析： 本研究の過程で、抗がん剤を添加すると、肝がん細胞は10-30倍量のエクソソームを分泌することが明らかになった。しかしながら分泌量が増加する理由自体が不明であるため、今後はさまざまなシグナル経路阻害剤併用下で肝がんの抗がん剤処理を行い、エクソソーム分泌量の制御因子を探る予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）
本年度では、エクソソーム分泌メカニズムを調べるうえで必要な、各種シグナル阻害剤を肝がん細胞に添加する作業が終了した。次年度以降からは、より数多くの阻害剤を使用して研究する必要があるため、次年度使用額が生じた。
（使用計画）
エクソソーム分泌機構の調節シグナルの探索スクリーニングを網羅的に行うため、50種類以上のシグナル経路・がん関連遺伝子の阻害剤を購入する予定である。
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