Molecular mechanism underlying immune cell responses regulated by lipid intake during development

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22H03526
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大和田 祐二 東北大学, 医学系研究科, 教授 (20292211)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前川 素子 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (50435731) ; 小林 周平 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (90851345)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 大腸がん / マクロファージ / 脂肪酸結合タンパク質

Outline of Annual Research Achievements

腫瘍周囲や脳に存在する免疫系細胞は、がんや神経変性疾患の病態に関与している。本年度は主に、免疫系細胞の脂質代謝が腫瘍の増殖や神経疾患にいかなる影響を及ぼすかについて検討を行った。その結果、大腸がんの腫瘍内および周囲に集積する免疫系細胞であるマクロファージには脂質代謝に重要な役割を担う分子が発現しており、当該分子の遺伝子ノックアウトマウスを用いてマクロファージの脂質代謝を変化させると、興味深いことに大腸がんの増殖や浸潤が変化することを実験的に証明した。またすい臓やメラノーマ自体も、様々な脂質に対して、その増殖や浸潤を変化させることを、動物実験レベルで突き止めた。この結果は、腫瘍細胞内および周囲の免疫系細胞の脂質代謝の変化、さらには脂質栄養ががんの予後に深く関連している可能性を示している。また発達期脂質栄養の変化が、脳内マクロファージであるミクログリアの活性化状態を変化させ、アルツハイマー病の病因の１つとされるアミロイドタンパク質の凝集に深く関与することをアルツハイマー病モデルマウスの実験から明らかにした。この結果は脂質栄養の変化によって認知症の発症や進展に関与することを示す重要な知見である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

がんや神経変性疾患において、マクロファージをはじめとする免疫系細胞が病態に重要な役割を担っていることは実験的に証明することができた。

Strategy for Future Research Activity

発達期脂質栄養の変化によって、各種免疫系細胞がいなかる機能修飾を受けるかについては、今後実験的に解析していく予定である。脳のマクロファージであるミクログリアについては既に研究着手しており、今後は他の免疫系細胞にも解析対象を広げる予定である。

Research Products

• [Journal Article] Polyunsaturated fatty acids-induced ferroptosis suppresses pancreatic cancer growth. (2024)
  • Author(s): Suda A, Umaru BA, Yamamoto Y, Shima H, Saiki Y, Pan Y, Jin L, Sun J, Low YLC, Suzuki C, Abe T, Igarashi K, Furukawa T, Owada Y, Kagawa Y.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 14 Pages: 4409
  • DOI: 10.1038/s41598-024-55050-4.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fatty acid binding protein type 7 deficiency preserves auditory function in noise-exposed mice. (2023)
  • Author(s): Suzuki J, Hemmi T, Maekawa M, Watanabe M, Inada H, Ikushima H, Oishi T, Ikeda R, Honkura Y, Kagawa Y, Kawase T, Mano N, Owada Y, Osumi N, Katori Y.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 13 Pages: 21494
  • DOI: 10.1038/s41598-023-48702-4.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Curcumin analog GO-Y030 inhibits tumor metastasis and glycolysis. (2023)
  • Author(s): MaruYama T, Miyazaki H, Honkura Y, Komori T, Osana S, Shibata H, Owada Y, Kobayashi S.
  • Journal Title: J Biochem Volume: 174 Pages: 511-518
  • DOI: 10.1093/jb/mvad066.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] PPARがシナプス形成に与える影響の解析 (2024)
  • Author(s): 前川 素子, 生田 美徳, 吉町 文子, 大和田 祐二
  • Organizer: 第129回日本解剖学会全国学術集会
• [Presentation] 脂肪酸結合蛋白質FABP7は肝マクロファージの抗炎症性機能を制御し，線維芽細胞の活性化とCD4陽性T細胞浸潤に関与する (2024)
  • Author(s): 宮崎啓史, Yang Shuhan, Yang Dandan, 前川素子, 大和田 祐二
  • Organizer: 第129回日本解剖学会全国学術集会
• [Presentation] Colorectal cancer inhibits the expression of FABP5 in tumor associated macrophage through NOTCH signaling pathway (2024)
  • Author(s): Dandan Yang, Hirofumi Miyazaki, Motoko Maekawa, Yuji Owada
  • Organizer: 第129回日本解剖学会全国学術集会
• [Presentation] FABP3は後期エンドソームにおけるmTORシグナルを制御する (2024)
  • Author(s): 山本 由似, 尾形 雅君, 川畑 伊知郎, 福永 浩司, 大和田 祐二, 上条 桂樹
  • Organizer: 第129回日本解剖学会全国学術集会
• [Presentation] Altered dendritic spine morphology and schizophrenia-related behaviors in the offspring of fasted mice during pregnancy (2024)
  • Author(s): Hongbo Wang, Motoko Maekawa, Mai Sakai, Zhiqian Yu, Hiroaki Tomita, and Yuji Owada
  • Organizer: 第129回日本解剖学会全国学術集会