2020 Fiscal Year Research-status Report
イヌ悪性黒色腫特異的活性化経路を標的とした抗腫瘍治療：ERK5経路の活性化制御
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19K06389
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
中山 智宏 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (00419649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉谷 博士 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (20050114) [Withdrawn]
中野 令 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (60755619)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 口腔内悪性腫瘍 / イヌ / MAPキナーゼ / ERK5 / インターロイキン1β |
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| Outline of Annual Research Achievements |
犬悪性黒色腫は犬の口腔内悪性腫瘍(メラノーマ)で最も発生頻度が高く、また、致死的な腫瘍疾患である。メラノーマは増殖、浸潤、転移が非常に速いことから、診断された時には既存の抗腫瘍治療(外科手術、抗がん剤)が不適応となることが多い。腫瘍増殖の基となるがん幹細胞は特に悪性度の高いがん細胞集団であり、腫瘍転移や再発の主な原因となる。ここで、がん幹細胞周囲の微小環境中に発現する炎症反応は、がん幹細胞の悪性化に係わる因子として、非常に重要である。そこで、本研究ではイヌメラノーマにおける抗炎症-抗腫瘍効果を明らかにすることを目的として、計画された。研究のターゲットは、腫瘍微小環境中で発現する炎症反応を起こす「腫瘍特異的“活性化”経路の探索」とし、細胞内シグナル伝達経路のうちMAPキナーゼ系のERK5を中心に検討を行った。前年度で明らかとなったPMA誘導性COX-2発現のシグナル伝達メカニズムをベースに、本年度は内因性炎症性サイトカインであるインターロイキン1βによるシグナル伝達メカニズムについて検討を行った。イヌメラノーマ細胞をインターロイキン1β刺激すると、COX-2 mRNA発現は時間および濃度依存的に上昇した。また、インターロイキン1β刺激COX-2タンパク質発現が上昇した。そこで、阻害剤によるスクリーニングを行ったところ、典型的なMAPキナーゼ経路であるERK1/2経路が関与することが明らかとなった。また、これまでの我々のイヌ正常細胞を用いた実験では機能が明らかとなっていないERK5経路の関与も示唆された。このことから、ERK5経路がメラノーマ細胞特異的な炎症発現メカニズムに関わることが考えられる。この特異的な経路を抑制すれば、副作用が少なく、効果的な対メラノーマ治療を開発することが可能となることから、本研究成果は重要である。
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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
本研究において、イヌメラノーマ細胞において内因性炎症性サイトカインであるインターロイキン1β刺激によって誘導されるCOX-2発現経路には、正常なイヌの細胞では見いだせない経路の存在があることを解明した。前年度のホルボールエステル刺激に加えて、今年度の内因性炎症性サイトカインにおいてもERK5経路が関与することから、この研究計画調書における目的欄の１つにある、ERK5経路を軸とした「腫瘍特異的"活性化"シグナル」による抗炎症-抗腫瘍効果の検討に関して、ほぼ目的を満たしていることから、概ね順調に伸展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ERK5経路についてさらに詳細な検討を行うため、ノックダウン実験による細胞内因子の探索と、免疫沈降実験による細胞内調節因子の相互関係の検討を行い、各シグナル伝達経路の相互作用を解析する。
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| Causes of Carryover |
申請の大半は、試薬とプラスチック器具等の消耗品である。これらはメラノーマ細胞を培養するために必要である。今年度の研究は、実験手順等を詳細に詰めた上で実施した結果、実験が効率よく進めることが出来、無駄が少なかったため、今年度の予算に残額が生じた。残額は、次年度に全額、試薬とプラスチック器具等の消耗品に使用する。
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