2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a new cancer therapy by eliminating the Warburg effect
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18K05332
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小倉 俊一郎 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (90343160)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アミノレブリン酸 / ワールブルグ効果 / 制癌法 / 好気呼吸能 / アポトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
癌は効率が悪いにもかかわらず解糖系からエネルギーを獲得していることが知られている。これはワールブルグ効果と呼ばれ、癌共通の形質として認識されている。近年ワールブルグ効果の解消が新しい癌治療のターゲットとなりうることが指摘されているが、有効な薬剤は発見されていない。一方申請者は、天然アミノ酸であるアミノレブリン酸（ALA）を用いることによって細胞の好気呼吸能が亢進し、癌細胞の死を誘導することを見出している。そこで本研究ではALAを用いたワールブルグ効果の解消による制癌法を提唱する。
初年度では癌細胞に対するALA添加による好気呼吸亢進のメカニズムについて検討した。その結果、ALA添加によって生成するヘムが好気呼吸を大きく亢進することを明らかとした。ヘムはALAと鉄イオンを用いて生成されることが知られているため、ALAと鉄イオンを共添加することとした。その結果、ALA単独添加と比較してさらに好気呼吸能を亢進することができた。好気呼吸能の指標として酵素活性に着目した場合では、鉄の共添加では非添加と比較して約2倍程度の亢進が確認された。これは癌細胞で好気呼吸能を大幅に亢進できた初めての例となった。
二年目ではALAと鉄の共添加による癌細胞への殺細胞効果を測定した。その結果、8割以上の細胞を殺傷させることに成功した。これはALA単独添加と比較しても高い殺細胞効果であり、新規制癌法の開発に成功したといえる。
三年目では制癌効果のメカニズムを解明することを目的とした。その結果、ワールブルグ効果を解消することによって亢進した好気呼吸から活性酸素が漏出していることが明らかとなった。これがアポトーシスを引き起こし、細胞を死に至らしめると考えられた。
以上のことから、ワールブルグ効果を解消する方法論の確立と制癌効果の確認・細胞死のメカニズムの解明に成功しており、本研究の目的は十分に達成されたと言える。
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[Presentation] Mitomycin C-induced cell cycle arrest enhances 5-aminolevulinic acid-based photodynamic therapy for bladder cancer2020
Author(s)
Nakayama T, Nozawa N, Kawada C, Yamamoto S, Ishii T, Ishizuka M, Namikawa T, Ogura S, Hanazaki K, Inoue K, Karashima T.
Organizer
Photodynamic Therapy and Photodiagnosis Update 2020
Int'l Joint Research
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