Biological characteristics and maintenance of stemness in malignant glioma based on lipid metabolism

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26430056
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 鈴木 諭 九州大学, 医学研究院, 准教授 (90294917)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: グリオーマ / 脂質代謝 / 糖代謝 / 免疫組織化学 / 細胞培養 / ウェスタンブロッティング / 遺伝子発現解析

Outline of Annual Research Achievements

１．前年度までの研究により、ヒトグリオーマ細胞株U87およびU373を低血清・低グルコース濃度(2% FBS/17.5mMグルコース/DMEM)の条件で馴化させ、通常の培養条件(10% FBS/25mMグルコース/DMEM)とほぼ同等に継代可能で、血清やグルコースが代謝の基底状態に及ぼす影響がより低減された実験系が得られた。この系においてメトホルミン1mMを作用させ、継時的にACC1およびAMPKのリン酸化状態をウェスタンブロッティングを用いて検討した。その結果、メトホルミン添加によりACC1、AMPKのリン酸化がともに亢進することを示唆する結果が得られ、前年度に免疫染色で観察された所見に合致した。

２．上記のU373低血清・低グルコース濃度培養条件下においてメトホルミン1mMを3日間作用させた後、マイクロアレイ解析を用いて遺伝子発現の変化を網羅的に検討した結果、753の遺伝子で発現亢進が、382の遺伝子で発現低下が有意に認められた。メトホルミン投与により、予想された代謝関連遺伝子、増殖関連遺伝子などの発現変化に加えて、58の癌抑制遺伝子で有意な発現亢進がみられ、その大半がDNAメチル化やヒストンの化学修飾といったエピジェネティックな発現制御を受けることが知られている遺伝子であった。中でもsox11は顕著な発現亢進を示した。Sox11はグリオーマ幹細胞をニューロンへ分化させる方向に働き、癌抑制遺伝子として働くとの報告がある。このことから、メトホルミンが腫瘍細胞の代謝動態のみならず、エピジェネティクスに対しても大規模でドラスティックな影響を与え、多方面から抗腫瘍効果を発揮することが示唆された。