The role of lactate shuttle inbone metastasis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03859
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Yoneda Toshiyuki 大阪大学, 大学院歯学研究科, 招へい教員 (80142313)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥井 達雄 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (40610928) ; 波多 賢二 大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (80444496)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 骨転移 / 乳酸シャトル

Outline of Final Research Achievements

Cancer cells produce and secrete large amounts of lactate due to the Warburg effect, and the secreted lactate is taken up and recycled by both cancer cells and normal cells. This paracrine transfer of lactate is a cancer-specific phenomenon called "lactate shuttle," but its role in bone metastasis is unknown. We found that monocarboxylate transporter 4 (MCT4), which regulates lactate secretion, and GPR81, a G protein-coupled lactate receptor, regulate bone metastasis and cancer pain through lactate shuttle in breast cancer cells. Our study uncovered a new regulatory mechanism of bone metastasis and contribute to the development of innovative bone metastasis therapies through the regulation of lactate shuttles.

Free Research Field

生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、がん遺伝子/がん抑制遺伝子とは異なる視点からのアプローチとして、がんの増大、浸潤、転移における細胞内エネルギー代謝系およびその代謝産物の役割に関する研究が進められている。その中でも、がんに対する乳酸代謝の影響、あるいはがん治療ターゲットとしての乳酸代謝が改めて注目されている。本研究はがん患者の管理を困難にし、生命予後を大きく左右する骨転移における乳酸シャトルの役割を解明した点で学術的意義は高い。さらに、乳酸シャトルは、がんの種類にかかわらず全てのがんに共通の現象であり、本研究の成果はがん治療に広範に応用できると期待される。