新規癌転移阻害物質ダイカルシンを用いた癌浸潤・転移機序の解明と創薬基盤の探索

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K11809
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 佐藤 寛栄 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (50386744)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 癌転移 / 子宮内膜癌 / パッチクランプ法 / HEC-50B / Ishikawa Cell

Outline of Annual Research Achievements

生活の変化などから子宮内膜癌の発生・死亡は我が国においても近年着実に増加している．子宮内膜癌患者では再発した場合，死亡原因の51%が遠隔転移によるものである．このことから，癌転移の分子病態を解明し，効果的に転移阻害する新規化合物の創出が求められる．本研究課題では浸潤・転移における分子メカニズムを電気生理学特性・力学特性の共役という観点で解明することを目的としている．
癌細胞は，原発巣で周囲組織に接着している状態に上皮間葉転換（EMT）という形質転換が起こることで，高い運動能を獲得し，浸潤・転移が可能になることが知られている．この過程において，細胞膜は膜タンパク質を介した細胞内外の接着情報およびイオン輸送を担う．したがって，細胞膜の電気生理学特性・力学特性は，細胞外の情報を細胞内に伝達する際にきわめて重要な因子であると考えられる．このことから，最初にEMTによる形質転換により記録される電流に違いがあるのかを検討した．予備実験では継代培養直後の細胞を標本としていた．この場合，EMTによる形質転換の指標が皆無であった．そこで新たに標本としてHEC-50B細胞の継代培養後一日から三日間培養したものを用いた．培養細胞は形態学的に多角形と紡錘形のものに分類できた．これらの細胞にホールセルパッチクランプ法を適用し，記録した電流-電圧曲線を比較したところ，外向き電流の振幅は多角形の細胞が紡錘形のものより有意に大きかった．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

予備実験ではHEC-50B細胞とIshikawa細胞を用いた．その結果，HEC-50B細胞とIshikawa細胞ともに記録される電流はダイカルシン処理により修飾を受けた．また，HEC-50B細胞とIshikawa細胞の電流-電圧曲線を比較したところ，HEC-50B細胞で記録される外向き電流がIshikawa細胞で記録される外向き電流より有意に大きかった．しかし，これらの結果は継代培養直後の細胞から記録したものであった．この実験条件では細胞は基本的に球形になっているために均一な状態である．このままではEMTによる形質転換によって電気生理学特性が変化しているのかを検討することができないと考えられた．そこで先行研究を調べたところ，癌細胞におけるEMTによる形質転換は間葉上皮転換（MET）による形質転換でもとに戻り，形態・機能が変化することが報告されていた．パッチクランプ法による電流記録を行うためには目視をしながら標本細胞にガラス電極を接触させる必要がある．そのために実験条件を変更することにした．予備実験で用いた継代培養直後の細胞ではなく継代着培養後一日から三日間培養した細胞から記録することにした．継代培養直後の細胞とは異なり，継代培養後一日から三日間培養したHEC-50B細胞は多角形（円形）と紡錘形の二種類の形態に分類できた．しかし，これらの細胞からパッチクランプ法で記録するには膜の状態が予備実験とは異なっていたため，安定した記録が得られるのに時間がかかってしまった．当初の計画では同様の検討をIshikawa細胞でも行なう予定であった．

Strategy for Future Research Activity

実験条件を変更した結果，継代培養後一日から三日間培養したHEC-50B.細胞において細胞の形態（多角形・紡錘形）により記録される電流-電圧曲線の外向き電流の振幅は有意に異なっていた．次年度は当初の計画通り別標本であるIshikawa細胞でも同様の検討を行う．先行研究では形態の違いが形質転換を反映していると報告しているが，我々が使用している細胞での報告ではない．そこで次年度は抗体を用いて形質転換と形態の相関性を検討する．さらに，ダイカルシン処理が形態の違いにより電気生理学特性の修飾作用が異なるのかを検討する．並行して，ダイカルシン処理により形質転換マーカーの分布が変化するのかを検討する．

Causes of Carryover

第101回日本生理学会大会へ参加を予定していた．大会へ参加したが，開催が三月末だったため参加費の清算は次年度への繰越となった．一方，実験条件の変更により実験計画自体が遅延したため試薬類の購入も先送りした．このために繰越金が発生した．
次年度は実験計画の遅れを取り戻す予定である．そのため，試薬類・消耗品類の購入に大きな変更はない．