2013 Fiscal Year Research-status Report
病因性mDNA変異を有するがん細胞による寄生性代謝の解析とその制御
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25430110
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
竹永 啓三 島根大学, 医学部, 准教授 (80260256)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ミトコンドリアDNA / 変異 / 活性酸素種 / エネルギー代謝 / 寄生性代謝 / 腫瘍 |
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| Research Abstract |
本研究は、活性酸素種（ROS）を多量に生成する原因となる病因性mtDNAを保有するがん細胞が、寄生性がん代謝（ROSに暴露された間質細胞が産生する高エネルギー代謝産物のがん細胞への供給によるATP産生）の亢進によって、自己及び共存する野生型mtDNA保有がん細胞の増殖、転移に影響を与えるかどうかを検証することを目的としている。
本年度は、マウス肺がん由来で野生型mtDNAを保有する低転移性P29細胞及び病因性mtDNA（13891InsC）を保有するP29mtB82M細胞の性状、並びに間質細胞（Balb/c3T3）との共培養系における代謝系やグルコース飢餓における生存率の変化について検討した。P29mtB82M細胞は、P29細胞と比較して、ATP産生能が低く、乳酸及びROSを高産生する。また、P29mtB82M細胞はin vitroにおける増殖速度は遅いが、同系マウス皮下における増殖速度はP29細胞とほぼ同程度であり、高い肺転移能を示した。このことから、in vivoにおいては、腫瘍内微小環境中の何らかの影響がP29mtB82M細胞のエネルギー代謝や増殖，転移に影響を及ぼしていることが推測された。そこで、間質細胞との共培養下でのグルコースの取込みと低グルコース条件下での生存率を検討した。その結果、P29mtB82M細胞はグルコーストランスポーターGLUT3およびラクテートトランスポーターMCT4を高発現しており、単独培養よりも共培養下でグルコース（蛍光性2-deoxyglucose誘導体である2-NDBG）の取込みが亢進されること、低グルコースによる細胞死の誘導に対する抵抗性が亢進されることが明らかになった。これらの結果から、P29mtB82M細胞と間質細胞との相互作用が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
マウス肺由来の間質細胞およびヒト膵がんの間質細胞の分離培養が不調であったため、当初予定していた共培養系の樹立ができなかった。しかし、Balb/c3T3細胞と病因性mtDNA（13891InsC）を保有する肺がん細胞との共培養系においてグルコース代謝の変化が観察されたことは今後の研究の展開に重要な手がかりが得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
間質細胞と病因性mtDNA（13891InsC）を保有する肺がん細胞との共培養系において、がん細胞中でのATP濃度を「ATeam」を用いてリアルタイムに可視化すると共に、細胞内のグルコース代謝系の変化について検討する。また、脂質代謝の変化やROSの関与についても検討を加える。
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