2021 Fiscal Year Research-status Report
ヒ素のメチル化代謝物が染色体の数の異常を引き起こす分子機構の解明
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19K12343
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
北 加代子 帝京大学, 薬学部, 准教授 (30407887)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | メチル化ヒ素 / チオ-ジメチルアルシン酸 / 染色体数異常 / 走化性・浸潤性 / がん関連線維芽細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒ素は発がん物質として知られているが、その発がん誘発機構は不明である。ヒトにおけるヒ素のメチル化代謝はこれまで解毒機構と考えられていたが、申請者はメチル化ヒ素の1つであるチオ-ジメチルアルシン酸（Thio-DMA）によって染色体数の異常が誘発されることを明らかにしている。染色体数の異常は多くのがん細胞にみられる特徴であるが、本研究では、Thio-DMAがどのように染色体数の異常を誘発するのか解明するとともに、染色体数の異常が、がん化の引き金になるのか解明することを目的としている。
2020年度はThio-DMAで曝露後クローン化した細胞について、長期培養後の染色体数の変化を中心に解析を進めた。Thio-DMA曝露クローンはクローン化直後から70％以上のクローンで染色体数の異常がみられたが、5ヶ月間の長期培養後、異常な染色体数をそのまま維持するクローンの他に、新たな染色体数異常を示すクローンが認められた。これは、Thio-DMA曝露により染色体不安定性が引き起こされることを示唆する。
2021年度はThio-DMA曝露クローンについて、近年、がん細胞の浸潤や転移にはがん関連線維芽細胞（cancer-associated fibroblast：CAF）が重要な役割を果たすことが知られていることに基づき、Thio-DMA曝露クローンの元となった細胞が肺線維芽細胞に由来することから、CAF化の可能性について検討した。その結果、一部のクローンに不完全ながらもCAF化の特徴を示すものが確認された。さらに、Thio-DMA曝露クローンについて、がん細胞の特徴でもある走化性・浸潤性を獲得しているのか検討を行ったところ、調べたクローンの一部に走化性・浸潤性が亢進しているものが認められた。残りのクローンについては、引き続き走化性・浸潤性試験を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年度から着手した、Thio-DMA曝露クローンの走化性・浸潤性の解析の途中で、新型コロナウイルスの世界的な蔓延に伴い、アッセイに必要な試薬・器具類の入手が困難となり、解析の中断が余儀なくなれた。2021年の年末からようやく供給が回復したため、解析を再開したところである。2021年度に並行して実施していたCAF化の解析にも同じ試薬・器具類を使用するため、CAF化の解析も2022年から本格的に再開可能となった状況である。
以上の経緯により、進捗状況はやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請時のテーマ②として掲げた「多核細胞および染色体の数的異常を持った細胞の悪性化解析」を中心に、中断してしまったThio-DMA曝露クローンの走化性・浸潤性獲得の有無を確認するアッセイを最優先で行う予定である。それと並行して、高い浸潤能を示したクローンについては、浸潤に関する遺伝子やタンパクの発現レベルなどを解析する予定である。また、申請時には予定していなかったThio-DMA曝露クローンのがん関連線維芽細胞（cancer-associated fibroblast：CAF）化の有無についても調べ、Thio-DMA曝露による染色体数異常が引き起こす影響について解析する予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス蔓延に伴い、2021年度の研究遂行に必要な物品の納入が滞り、一部の研究が一時中断していた。そのため、研究期間の延長申請を行い、2021年度使用分の研究費を2022年度に回すこととなった。2022年度は、申請時の研究テーマ②に示した「多核細胞および染色体の数的異常を持った細胞の悪性化の解析」の中の、走化性・浸潤性解析のための研究費に使用する予定である。
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