マウス担癌モデルを用いた唾液メタボローム解析基盤の確立

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23592784
• Research Institution: Tsurumi University
• Principal Investigator: 柴田 達也 鶴見大学, 歯学部, 助教 (90323708)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 島田 明美 鶴見大学, 歯学部, 助教 (00339813) ; 中島 和久 鶴見大学, 歯学部, 非常勤講師 (90252692) ; 杉本 昌弘 慶応義塾大学, 政策メディア研究科, 准教授 (30458963) ; 二藤 彰 鶴見大学, 歯学部, 教授 (00240747)
• Keywords: メタボローム / 唾液 / 癌

Research Abstract

唾液中に現れる代謝産物の網羅的解析を行うための基礎的基盤を確立することを目的として、マウス担癌モデルを用いて担癌の状態がどのように唾液成分に反映するのかを検討している。前年度までの研究で、唾液中の代謝産物のプロファイル（＝代謝産物の濃度パターン）の再現性が高くなる条件を確立した。さらに健常マウスにトレーサー（通常より中性子が一つ多い炭素である13Cでラベル化した同位体）を腹腔内投与し、(1)血液から唾液に数多くの種類の低分子が移行すること、(2)血中と唾液中の13Cグルコースが高い再現性で一定の比率になること、を確認した。つまり、血中と唾液中の代謝物が一定の比率になるよう定常状態になっているため、癌組織の代謝異常が血中の代謝物の量に変動を与えていれば、唾液でもその異常を検知できる可能性があると考えられる基礎的知見を得た。そこで本年度は、マウス乳癌細胞株4T1をマウスに注射して乳癌を発症させ、正常乳腺細胞株を注入したマウス、または何も注入しないマウスと比較して、組織中・血液中・唾液中でどのような代謝産物が共通して変化しているかを検討した。この中には癌の増殖とともに増加するポリアミン類が含まれており、他にも酸化ストレス関連物質、グリシンがメチル化したサルコシンなど、癌の進行と正の相関が報告されている物質などが見つかった。さらに乳癌を発症させたマウスにトレーサーを用いて、癌組織で高濃度の代謝物が血液→唾液腺→唾液と移行することを確認した。特にオルニチン下流Pathwayの活性化が観測でき、癌化マウスの唾液で高濃度であり、ヒトの唾液を扱う研究課題と整合性の取れる結果を得た。これらの結果は、癌細胞内の代謝Pathwayの異常が唾液で検知でき、癌細胞に特異性が高い物質を見つければ唾液で癌が検査できる可能性を示唆している。

Research Products

• [Journal Article] Negligible immunogenicity of terminally differentiated cells derived from induced pluripotent or embryonic stem cells (2013)
  • Author(s): Araki R., Uda M., Hoki Y., Sunayama M., Nakamura M., Ando S.
  • Journal Title: Nature Volume: 494 Pages: 100-4
  • DOI: 10.1038/nature11807
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metabolome analysis of erythrocytes from patients with chronic hepatitis C reveals the etiology of ribavirin-induced hemolysis (2013)
  • Author(s): Karasawa T., Saito T., Ueno .Y., Sugimoto M., Soga T.
  • Journal Title: International Journal of Medical Sciences Volume: 10 Pages: 1575-1577
  • DOI: 10.7150/ijms.6436
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Alendronate promotes bone formation by inhibiting protein prenylation in osteoblasts in rat tooth replantation model (2013)
  • Author(s): Komatsu K, Shimada A, Shibata T, Wada S, Ideno H, Nakashima K, Amizuka N, Noda M, Nifuji A.
  • Journal Title: Journal of Endocrinology Volume: 219 Pages: 145-158
  • DOI: 10.1530/JOE-13-0040.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynamics of serum metabolites in patients with chronic hepatitis C receiving pegylated interferon plus ribavirin: A metabolomics analysis (2013)
  • Author(s): Saito T., Sugimoto M., Igarashi K., Saito K., Shao L., Katsumi T., Tomita K., Sato C., Aso R., Okumoto K., Nishise Y., Watanabe H., Tomita M., Ueno Y., Soga T.
  • Journal Title: Metabolism Volume: 11 Pages: 1577-1586
  • DOI: 10.1016/j.metabol.2013.07.002.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-resolution imaging mass spectrometry reveals detailed spatial distribution of phosphatidylinositols in human breast cancer (2013)
  • Author(s): Kawashima M., Iwamoto N., Kawaguchi-Sakita, N., Sugimoto M., Ueno T., Mikami Y. Terasawa K., Sato, T., Tanaka K., Shimizu K., Toi M.
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 104 Pages: 1372-1379
  • DOI: 10.1111/cas.12229.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 代謝産物の血液から唾液への移行についての検討 (2013)
  • Author(s): 柴田達也、杉本昌弘、金子未来、島田明美、小松浩一郎、出野 尚、中島和久、冨田 勝、二藤 彰
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 20131203-20131206
• [Presentation] Endocytic incorporation of alendronate promotes bone formation. (2013)
  • Author(s): Komatsu K, Shimada A, Ideno H, Shibata T, Nakashima K, Amizuka N, Noda M, Nifuji A.
  • Organizer: 国際骨代謝学会（IBMS）・日本骨代謝学会（JSBMR）第2回合同国際会議
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 20130528-20130601