2023 Fiscal Year Research-status Report
Research on breast cancer suppressive effect focusing on edible plant derived exosome-like nanoparticles.
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17K17961
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
山崎 有美 宮崎大学, 地域資源創成学部, 准教授 (90576993)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 機能性微粒子 / 乳がん / 植物性食品 / カラーピーマン / カロテノイド / 食生活 / 加工特性 / マイクロRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、生体調節機能を有する因子として、野菜や果実などの植物性食品に含まれるエクソソーム様機能性微粒子(Edible Plant Derived Exosome-like Nanoparticles;EPDENs)に着目し、EPDENsの特性解析、EPDENsによる乳がん抑制の作用機構、EPDENsの加工特性を明らかにすることを目的とした研究である。
これまでに、約100種類の食品由来のEPDENsより抗乳がん作用を有する食品9種類を見出し、赤、橙、黄3色の宮崎県産カラーピーマン由来EPDENsを選抜した。また、当該EPDENsが、種々の機能性成分を含有すること、時間依存的に細胞の増殖を抑制し、細胞致死作用を示すことが明らかとなった。また、当該各色カラーピーマン由来EPDENsを処理したMCF-7細胞の核の形態を観察したところ、核の濃縮、核の断片化が認められ、フローサイトメトリー解析においてアポトーシス細胞集団を確認した。以上より、当該各色カラーピーマン由来EPDENsは、ヒト乳がん細胞に対してアポトーシスを誘導することが示唆された。
現在、当該アポトーシスを誘導する作用機序を明らかにするため、Western blotting 等による解析を進めている。また、赤、橙、黄3色のカラーピーマン由来EPDENsがどのようにMCF-7細胞に作用しているのか、その動態を解析している。
また、当該EPDENsの機能を食生活へと反映させるため、カラーピーマンに10種類の調理加工処理をした際のEPDENsの加工特性解析を行った。本研究結果により得た知見を基に、家庭で調理を行っている地域女性との対話を通して、毎日の食事に取り入れることが出来るEPDENs調理手順書を作成した。更には、作成した調理手順書に基づいた動画を作成し、国内外でその成果を発信している。
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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
申請当初、EPDENsによる乳がん抑制効果の作用機構・動態解析」及び「EPDENs調理指針の作成」の実施をかかげた。このうち、「EPDENs調理指針の作成」については目標を達成し、また、当初予定していなかった動画を作成することで、本研究結果により得た知見を国内外に広く発信することができた。また、「EPDENsによる乳がん抑制効果の作用機構・動態解析」については、ヒト乳がん細胞におけるEPDENsの動態を解析することができ、今後引き続き進めていくEPDENsによる乳がん抑制作用機構の解明において重要な結果を得ることができたと思慮する。
一方で、新型コロナウイルス感染症拡大を受け、実験室への入退出が制限されたため継続的な細胞の維持管理や細胞試験を行うことが困難であった。また、細胞培養基材の納品の遅延等で実験を実施できない期間が生じた。加えて、申請者の産前産後休暇、育児休業も重なったが、令和5年度半ばより研究を再開し、EPDENsによる乳がん抑制効果の作用機構解析、EPDENsの加工特性解析を実施、研究を前進させることができた。
以上より、現在までの当研究の進捗については、おおむね順調に進展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、カラーピーマン由来EPDENsによるアポトーシス誘導の作用機序を明らかにするため、Western blotting 等による解析を進めている。引き続き、当該解析を進める予定である。また、これまでの研究により、カラーピーマン由来EPDENsがヒト乳がん細胞株MCF-7に取り込まれることで細胞増殖抑制作用及び細胞致死作用を示すことが示唆されている。一方で申請者らは、植物性食品由来EPDENsが、エンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれることを明らかとしている（Yamasaki et al., 2021）。当該研究においても、赤、橙、黄3色のカラーピーマン由来EPDENsがどのようにMCF-7細胞に作用してい
るのか、その動態解析を進めている。当該知見より、EPDENsの取り込みを阻害することでEPDENsの抗乳がん作用は回避されるかどうかを評価するため、カベオラ型エンドサイトーシス阻害剤としてメチル-β-シクロデキストリン（MβCD）、クラスリン依存性エンドサイトーシス阻害剤としてクロルプロマジン塩酸塩（CPZ）、マクロピノサイトーシス阻害剤としてLY294002を使用して、EPDENsの細胞内への取り込みがEPDENsによる抗乳がん作用に影響を及ぼすかどうかを検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症拡大を受け、実験室への入退出が制限されたため継続的な細胞の維持管理や細胞試験を行うことが困難であった。また、細胞培養基材の納品の遅延等で実験を実施できない期間が生じた。加えて、申請者の産前産後休暇、育児休業も重なった。当該状況により、研究計画修正を余儀なくされたため。
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