2022 Fiscal Year Final Research Report

Preventive strategy against arsenic carcinogenesis by TRAIL pathway activation and RB activation

Research Project

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Project/Area Number	19H03889
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research Institution	Kyoto Prefectural University of Medicine
Principal Investigator	Horinaka Mano 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80512037)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	安田周祐京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10643398) 酒井敏行京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (20186993) 中尾俊雅京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 博士研究員 (30829320)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	がん予防 / ヒ素 / TRAIL / RB
Outline of Final Research Achievements	In this study, we investigated the effects of arsenic on cellular "immunity" and the "MAPK pathway". In human lymphocytes, arsenic exposure markedly suppressed the expression of the anti-tumor cytokine TRAIL at both the mRNA and protein levels. Arsenic exposure suppressed the MAPK pathway downstream of the TCR, which regulates TRAIL expression. TRAIL expression inducers attenuated the suppression of MAPK pathway and TRAIL expression induced by arsenic exposure. Arsenic exposure at a concentration that suppresses TRAIL expression reduced the cytotoxic effect of lymphocytes targeting human cancer cells. The MAPK pathway in human cancer cells was activated by arsenic exposure, contrary to its effect on lymphocytes. It was suggested that arsenic may comprehensively contribute to the malignant transformation.
Free Research Field	がん予防・がん治療
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	アジア諸国における井戸水の「ヒ素汚染」は発がんの環境要因の一つとして深刻な問題である。実践的ながん予防を目指すためには、その機序の解明と因果関係の証明が重要である。これまでにも多くの疫学研究や基礎研究が実施され、ヒ素発がんの機構は明らかとされつつあるが、まだ十分とはいえない。本研究課題では、がん細胞を標的とすることに加え、がん細胞の排除に働く免疫の活性化・正常化を考慮に入れ、代表的がん抑制遺伝子である『RB』と、抗腫瘍性サイトカインである『TRAIL』に着目した研究を行った。本研究成果から、ヒ素発がんの予防法として、申請者らの研究実績を応用した分子標的予防戦略が提案できる可能性が示された。