2015 Fiscal Year Annual Research Report
メチオニン代謝の可視化によるがん進展におけるエピゲノム制御機構の解明
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25513008
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
久保 亜紀子 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (50455573)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | メタボロミクス / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がんの進展にはDNAのメチル化を含むエピジェネティックな変化が大きくかかわっていることが近年明らかになってきた。がんの進展に伴うメチル化反応の動態を基質供給、すなわちメチル化反応の唯一の基質であるS-アデノシルメチオニン(SAM)の代謝に注目して解析した。固形腫瘍を形成している生きた動物モデルを用いて含硫代謝物の半定量的質量イメージングによるin vivoメタボロミクス解析を行うことで、エピジェネティック変異の形成にかかわるがんの代謝を時空間的に明らかにした。具体的にはヒト大腸がん細胞株HCT116を用い、細胞内への硫黄源の取り込みに寄与するCD44の発現量を抑制した細胞株と正常株の比較を行なう事で、細胞内の含硫代謝物の変化を明らかにした。さらに、これらの細胞株を免疫不全動物に移植し、腫瘍塊を作らせた状態でのがん病巣での代謝を比較した。硫黄源の取り込みを抑制した株は、通常の培地中での増殖は正常株と同様であったが、動物に移植して腫瘍塊を作らせた場合には病巣の大きさが明らかに小さかった。次に、がんを栄養する環境の違いによる細胞増殖の変化の原因を特定するため、定量的質量分析イメージングによって、病巣部分の代謝物の推定含有量を比較した。硫黄源の取り込みを抑制した腫瘍では正常の腫瘍に比較してSAM由来の代謝物であるポリアミン類(Spermidine, Spermine)と還元型グルタチオンの含有量が有意に減少していた。ポリアミンは細胞増殖に必須の代謝物である事が良く知られており、生体内の環境下での増殖が抑制されている事と関連付ける事が出来る。還元型グルタチオンは酸化ストレスとの関連が知られており、硫黄源のがん病巣への取り込みを抑制する事で病巣の増殖を抑制する可能性が考えられた。これらの結果はNitric Oxide (2015) 46:102-113に発表した。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Impacts of CD44 knockdown in cancer cells on tumor and host metabolic systems revealed by quantitative imaging mass spectrometry.2015
Author(s)
Ohmura M, Hishiki T, Yamamoto T, Nakanishi T, Kubo A, Tsuchihashi K, Tamada M, Toue S, Kabe Y, Saya H, Suematsu M.
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Journal Title
Nitric Oxide
Volume: 46
Pages: 102-113
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Therapeutic hypothermia achieves neuroprotection via a decrease in acetylcholine with a concurrent increase in carnitine in the neonatal hypoxia-ischemia2015
Author(s)
Takenouchi T, Sugiura Y, Morikawa T, Nakanishi T, Nagahata Y, Sugioka T, Honda K, Kubo A, Hishiki T, Matsuura T, Hoshino T, Takahashi T, Suematsu M, Kajimura M
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Journal Title
Cereb Blood Flow Metab
Volume: 35
Pages: 794-805
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Inhibition of the oxygen sensor PHD2 in the liver improves survival in lactic acidosis by activating the Cori cycle.2015
Author(s)
Suhara T, Hishiki T, Kasahara M, Hayakawa N, Oyaizu T, Nakanishi T, Kubo A, Morisaki H, Kaelin WG Jr, Suematsu M, Minamishima YA.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 112
Pages: 11642-11647
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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