2021 Fiscal Year Research-status Report
植物由来天然化合物によるPiezo1阻害を介した大腸ガン抑制と正常細胞の保護
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21K06632
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
高山 靖規 昭和大学, 医学部, 講師 (60711033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 健太 生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 特任准教授 (60724119)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | リクイリチゲニン / Piezo1 / 大腸ガン / アノクタミン1 / エストロゲン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞膜の伸展や圧迫により活性化する非選択的カチオンチャネルであるPiezo1は、その活性化により癌細胞の増殖を促すことが知られている。そのため、piezo1阻害剤の探索は新規の癌治療の光明となることが期待されるが、現時点でその存在はほとんど知られていない。本研究においては、生薬の一種である甘草に由来するフラボノイドであるリクイリチゲニンにPiezo1阻害効果があることを発見しており、本物質は新規抗癌剤シーズとしての可能性を秘めていると考えられた。実際、リクイリチゲニンの投与によりマウス大腸ガン由来細胞株であるCMT-93の増殖が抑制された。
また、近年、末梢の痛み神経の興奮により局所で癌が増殖されることが報告された（Amit et al, Nature, 2020）。そのため、痛みに関わるイオンチャネルに対するリクイリチゲニンの阻害効果を検討した結果、カルシウム活性化クロライドチャネルであるアノクタミン１（ANO1、別名TMEM16A）が阻害されることが判明した。また、リクイリチゲニンはエストロゲン受容体に結合することが知られていたため、エストロゲンによるANO1阻害効果も検討したところ、胎児の発達とともに産生が増加するエストリオールによってANO1が阻害されることが判明した。これは、生体内ホルモンによりANO1が阻害されるという初の発見である。リクイリチゲニンおよび女性ホルモンによるANO1阻害の研究をまとめて発表した（Kato et al, Front Pharmacol, 2021）。
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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
本年度に計画していたin vitro実験はほとんど進んでいる。追加して、感覚神経に対する影響を検討するための研究を行なったが、これについても本年度中にまとまっており、当初の予定に変更はない。CMT-93細胞におけるCRISPR-Cas9によるPiezo1欠損については現在共同研究者とともに試みているが、現時点では作成に成功していない。しかしながら、薬理学的なPiezo1阻害によるCMT-93細胞の増殖抑制は観察できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度のin vivo実験に向けて、in vitroでの証拠をより多く揃え、大腸ガンの新規治療法についての検討を進める。また、本研究に繋がる我々の事前研究（Sugisawa et al, Cell, 2020）の際に用いていた新規Piezo1活性化剤である一本鎖RNA、ssRNA40、による活性化応答をCMT-93細胞におけるホールセルパッチクランプ法、およびFluo-8によるカルシムイメージングにより確認しているため、今後は発ガン性物質の可能性の１つとしてPiezo1により特異的な一本鎖RNAによるCMT-93増殖促進が存在するのではないかと考え、当初の予定よりもやや視野を広げて検討を進めていく。なお、Piezo1活性化剤であるYoda-1投与による増殖促進はすでに確認している。
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| Causes of Carryover |
消耗品などを節約した結果、予測よりも低額となったため次年度使用額が生じた。また、新型コロナによる制約により旅費の使用がなかった。本研究過程において追加で検討が必要な発見ができているので、さらなる検証のための実験機器・消耗品の購入およびその成果発表、共同実験のための旅費などに次年度使用分を充てる。
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