がん細胞の増殖・薬物耐性における血小板の役割解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K06706
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 柏木 仁 北海道大学, 薬学研究院, 講師 (60510609)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 血小板 / トランスポーター / 輸送活性増大

Outline of Annual Research Achievements

血小板は、活性化に伴い凝集すると共に様々な生理活性物質を放出し、止血のみならず生体内で多彩な作用を示す。血小板とがん細胞との相互作用に関しては古くから知られており、血小板はがん細胞によって活性化されるとがん細胞の増殖を促進する成長因子などを放出する。しかしながら、血小板由来の物質ががん細胞のトランスポーターの輸送活性を変動させるか否かについてはほとんど検討されていない。ラットから調製した血小板を活性化させ、その上清でヒト結腸腺癌由来Caco-2細胞を刺激した結果、排出トランスポーターであるP糖タンパク（P-gp）の輸送活性が増大することが明らかとなった。また、ヒト肝がん由来であるHepG2細胞とHuH-7細胞を刺激した結果、中性アミノ酸トランスポーターの1つであるシステムAの輸送活性が増大した。HepG2細胞やHuH-7細胞におけるアミノ酸取り込みのpH依存性やその輸送活性のKm値から、これらの細胞でのアミノ酸輸送にはシステムAのサブタイプの中でもSNAT4の寄与が大きいことが示唆された。様々な刺激によりシステムAの輸送活性が変動することはいくつか報告されているが、それら報告のほとんどはSNAT2によるものであり、SNAT4の輸送活性が変動している現象は非常に興味深い。続いて、血小板の顆粒中に存在し、活性化により放出されることが知られているインスリン様成長因子（IGF-Ⅰ）やトランスフォーミング成長因子β（TGF-β）をHepG2細胞に添加してアミノ酸トランスポーターの輸送活性が変動するかを検討したところ、IGF-ⅠによりシステムAの輸送活性が有意に増大した。血小板上清によるシステムAの輸送活性増大には、IGF-Ⅰが関与していることが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

R3年度に予定していた「活性化血小板上清により取り込みトランスポーターの活性が変動するか」と「活性化血小板上清により排出トランスポーターの活性が変動するか」の解析についてはすでに検討が終了しているが、R4年度は新たに他の細胞種でも検討した。また、R4年度に予定していた「トランスポーターの活性変動に関与する血小板顆粒中の物質を同定」については、候補の1つとしてIGF-Ⅰを見出した。トランスポーターの活性変動に関与する因子であることを確認するために、今後更なる検討を進めていく予定である。
以上より、研究の進捗状況としてはおおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

R5年度はin vivoでの検討を進めていく予定だが、ラット肝発がんモデルの作製に手間取るようであれば正常と発がん状態の比較を細胞で検討していくことも考えている。具体的には、ヒト肝細胞を移植したキメラマウス由来の新鮮ヒト肝細胞であるPXB細胞とHepG2細胞やHuH-7細胞とを比較する予定である。また、R5年度中に本研究をまとめて学術雑誌に投稿したいと考えている。

Causes of Carryover

次年度使用額は237円であり、計上した助成金は概ね予定通りに使用している。