Elucidation of the mechanism of acquisition of anticancer drug resistance caused by mitochondrial disorders

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K20808
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 森 汐莉 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (00907032)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2022-03-31
• Keywords: ρ0形質 / ミトコンドリア / 薬剤耐性 / 幹細胞性 / 悪液質

Outline of Annual Research Achievements

ρ0細胞とはミトコンドリアDNA（mtDNA）障害により、コードされた電子伝達系が抑制された細胞である。ρ0細胞を樹立するためマウスCT26細胞に常法であるEtBr持続投与を行ったところ、mtDNAに変異はみられないが、増殖能、酸素消費量および幹細胞性低下やROS産生増大が確認された。以上よりmtDNAを保持しているがミトコンドリア機能障害がみられた細胞株をpartial ρ0細胞（pρ0）と定義した。またこのpρ0細胞を同系のマウスに腹腔内接種したところ、親株と比べて腫瘍量が少ないにも関わらず炎症メディエーターの発現亢進により著しい悪液質が生じた。さらにpρ0の腫瘍における意義を明らかにするために、抗がん剤によるpρ0の誘導を検討した。CT26にCDDP および5-FU の持続処理を行ったところ、mtDNAの変異はみられなかったものの、ミトコンドリア膜電位の低下および幹細胞性低下とROS産生増大が生じた。また炎症メディエーターのCXCL3およびIL-8の遺伝子発現増加がみられた。以上より、がん細胞は持続的な抗がん剤処理に伴ってpρ0形質を獲得し、宿主に炎症を誘導することが示唆された。さらに、ρ0細胞では薬剤耐性が著しく減弱したのに対し、partial ρ0細胞では薬剤耐性が認められ、その原因として幹細胞性の亢進が示唆された。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 南通大学(中国)
  • Country Name: CHINA
  • Counterpart Institution: 南通大学
• [Journal Article] Role of Glycated High Mobility Group Box-1 in Gastric Cancer (2021)
  • Author(s): Kishi Shingo、Nishiguchi Yukiko、Honoki Kanya、Mori Shiori、Fujiwara-Tani Rina、Sasaki Takamitsu、Fujii Kiyomu、Kawahara Isao、Goto Kei、Nakashima Chie、Kido Akira、Tanaka Yasuhito、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 22 Pages: 5185～5185
  • DOI: 10.3390/ijms22105185
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Enhancement of Anti-Tumoral Immunity by β-Casomorphin-7 Inhibits Cancer Development and Metastasis of Colorectal Cancer (2021)
  • Author(s): Mori Shiori、Fujiwara-Tani Rina、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Goto Kei、Nakashima Chie、Nishiguchi Yukiko、Kawahara Isao、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 22 Pages: 8232～8232
  • DOI: 10.3390/ijms22158232
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effect of Vitamin B2 and Vitamin E on Cancer-Related Sarcopenia in a Mouse Cachexia Model (2021)
  • Author(s): Mori Takuya、Goto Kei、Kawahara Isao、Nukaga Shota、Wakatsuki Yuma、Mori Shiori、Fujiwara-Tani Rina、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Kido Akira、Honoki Kanya、Tanaka Yasuhito、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: BioMed Volume: 1 Pages: 50～62
  • DOI: 10.3390/biomed1010004
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] BRAF Mutation Is Associated with Hyperplastic Polyp-Associated Gastric Cancer (2021)
  • Author(s): Fujiwara-Tani Rina、Okamoto Ayaka、Katsuragawa Hiroyuki、Ohmori Hitoshi、Fujii Kiyomu、Mori Shiori、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Nakashima Chie、Kawahara Isao、Hojo Yudai、Nishiguchi Yukiko、Mori Takuya、Mizumoto Takeshi、Nagai Kenta、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 22 Pages: 12724～12724
  • DOI: 10.3390/ijms222312724
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Linoleic Acid Upregulates Microrna-494 to Induce Quiescence in Colorectal Cancer (2021)
  • Author(s): Ogata Ruiko、Mori Shiori、Kishi Shingo、Sasaki Rika、Iwata Naoya、Ohmori Hitoshi、Sasaki Takamitsu、Nishiguchi Yukiko、Nakashima Chie、Goto Kei、Kawahara Isao、Fujiwara-Tani Rina、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 23 Pages: 225～225
  • DOI: 10.3390/ijms23010225
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] The regulation of mitochondria metabolism is correlated with gemcitabine resistance in MIA-PaCa-2 cell line. (2021)
  • Author(s): Fujiwara-Tani R, Sasaki T, Mori S, Kishi S, Kuniyasu H
  • Organizer: AACR Annual Meeting 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dual inhibition of direct metabolic features targets osteosarcoma stem cells. (2021)
  • Author(s): Kishi S, Honoki K, Mori S, Kuniyasu H, Tanaka Y
  • Organizer: Asia Pacific Musculoskeletal Tumor Society 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 腫瘍における持続的抗がん剤処理はpartial ρ0細胞類似形質をもたらし炎症を惹起する (2021)
  • Author(s): 森 汐莉、岸 真五、谷 里奈、大森 斉、藤井 澄、森 拓也、川原 勲、國安弘基
  • Organizer: 第110回日本病理学会総会
• [Presentation] 骨腫瘍におけるSアデノシルメチオニンの抗腫瘍効果の検討 (2021)
  • Author(s): 森 汐莉、岸 真五、朴木寛也、谷 里奈、塚本真治、藤井宏真、城戸 顕、國安弘基、田中康仁
  • Organizer: 第54回日本整形外科学会骨軟部腫瘍学術集会
• [Presentation] Investigating the mechanism of the anti-tumor effect of medium chain fatty acids. (2021)
  • Author(s): Mori S, Kishi S, Mori T, Fujiwara-Tani R, Goto K, Kawahara I, Nukaga S, Nakashima C, Ohmori H, Kuniyasu H
  • Organizer: 80th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [Remarks] 奈良県立医科大学分子病理学
  • URL: http://www.naramed-u.ac.jp/~molepath/