ネクローシスとアポトーシスを制御する因子を標的とした抗がん剤開発のための基礎研究

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26460310
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 佐藤 聡 東京理科大学, 薬学部, 助教 (40530663)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 細胞死制御 / 腫瘍内壊死 / ネクローシス / アポトーシス / MicroRNA / プロテオミクス / 核酸医薬 / がん分子標的

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、がん細胞のネクローシス（腫瘍壊死）とアポトーシスを制御する因子を特定し、その腫瘍生物学的な意義を明らかにすることで、がん分子標的として応用可能な因子を見出す事である。平成２７年度は、以下の研究成果を得た。
（１）ショットガンプロテオミクス手法を用いて、細胞死モデル細胞（マウス乳がんFM3A細胞F28-7株及びF28-7-A株）のネクローシスを起している細胞とアポトーシスを起している細胞において、それぞれ細胞外に漏出するタンパク質を網羅的に解析した。本研究から、ネクローシス細胞とアポトーシス細胞の漏出タンパク質の特徴を明らかにした。また、アポトーシス細胞でのみ特異的に細胞外に漏出するタンパク質を見出した。
（２）これまでの研究から見出している細胞死制御因子（lamin-B1, cytokeratin-19, ATF3）、細胞死制御microRNAsについてsiRNA, miRNA mimic, miRNA inhibitorを用いて各種ヒトがん細胞に対する抗がん効果を評価し、抗がん標的として応用可能か検討した。また、各種公共データベースを用いて、がん治療標的としての有効性を検討し、低分子化合物、核酸医薬などの阻害剤を探索した。
（３）３次元培養条件下の各種ヒトがん細胞株を用いて、これまでの研究から見出している細胞死制御因子（lamin-B1, cytokeratin-19, ATF3）、細胞死制御microRNAsについて、抗がん効果を評価した。また、これら因子の腫瘍生物学的な役割についても解析を行ない、がん分子標的として創薬展開の可能性を検討した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成２７年度に計画していた研究を順調に実施しており、現在までに以下の研究成果が得られている。
（１）平成２６年度に得られた研究成果を基にして、平成２７年度はショットガンプロテオミクス手法を用いて、ネクローシス細胞とアポトーシス細胞において、細胞外に漏出するタンパク質を詳細に解析した。本研究から、ネクローシス細胞とアポトーシス細胞の漏出タンパク質の特徴を明らかにした。また、アポトーシス細胞で特異的に細胞外に漏出されるタンパク質を見出した。
（２）これまでの研究から見出している細胞死制御因子と細胞死制御microRNAsとの関連性を検討し、microRNAによる細胞死制御機構の一端を明らかにした。また、細胞死制御因子、細胞死制御microRNAについて、各種公共データベースを活用して、がん治療標的としての応用の可能性を検討し、阻害化合物の検索を行なった。
（３）３次元培養条件下の各種ヒトがん細胞株を用いて、細胞死制御因子、細胞死制御microRNAsについて、その腫瘍増殖抑制効果を評価した。

Strategy for Future Research Activity

平成２６年度、２７年度の研究成果を基にして、がん細胞のネクローシスとアポトーシスを制御する因子を標的としたがん治療戦略の有効性を明らかにする。また、細胞死関連漏出タンパク質について、ネクローシスとアポトーシスの細胞死マーカーとしての応用の可能性を検討する。
今後の研究の推進方策としては以下の研究を計画している。
（１）ネクローシス細胞またはアポトーシス細胞において、細胞外に漏出するタンパク質について、腫瘍生物学的な意義について詳細に検討する。また、種々の刺激によりネクローシスまたはアポトーシスを起している各種ヒトがん細胞を用いて、本研究から見出している細胞死関連漏出タンパク質がネクローシスとアポトーシスの細胞死マーカーとして応用可能か評価する。
（２）細胞死モデル細胞を用いて、ネクローシスとアポトーシスの細胞死制御における細胞死関連漏出タンパク質の役割を詳細に解析する。
（３）これまでの研究から抗がん標的として選抜した因子について、腫瘍モデルマウスにおいてその抗腫瘍効果を評価し、ネクローシスとアポトーシスの制御因子を標的とするがん治療戦略の有効性を明らかにする。

Research Products

• [Journal Article] New Insights into the Roles of NAD+-Poly(ADP-ribose) Metabolism and Poly(ADP-ribose) Glycohydrolase (2016)
  • Author(s): Tanuma S., Sato A., Oyama T., Yoshimori A., Abe H., Uchiumi F.
  • Journal Title: Current Protein & Peptide Science Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MicroRNA-351 regulates two-types of cell death, necrosis and apoptosis, induced by 5-fluoro-2’-deoxyuridine (2016)
  • Author(s): Sato A., Omi T., Yamamoto A., Satake A., Hiramoto A., Masutani M., Tanuma S., Wataya Y., Kim H.-S.
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 11 Pages: e0153130
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0153130
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A comprehensive analysis of radiosensitization targets; functional inhibition of DNA methyltransferase 3B radiosensitizes by disrupting DNA damage responses (2015)
  • Author(s): Fujimori H., Sato A., Kikuhara S., Junhui W., Hirai T., Sasaki Y., Murakami Y., Okayasu R., Masutani M.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 5 Pages: 18231
  • DOI: 10.1038/srep18231
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effects of 3-styrylchromones on metabolic profiles and cell death in oral squamous cell carcinoma cells (2015)
  • Author(s): Sakagami H., Shimada C., Kanda Y., Amano O., Sugimoto M., Ota S., Soga T., Tomita M., Sato A., Tanuma S., Takao K., Sugita Y.
  • Journal Title: Toxicology Reports Volume: 2 Pages: 1281-1290
  • DOI: 10.1016/j.toxrep.2015.09.009
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Proteomic analysis of cellular response induced by boron neutron capture reaction in human squamous cell carcinoma SAS cells (2015)
  • Author(s): Sato A., Itoh T., Imamichi S., Kikuhara S., Fujimori H., Hirai T., Saito S., Sakurai Y., Tanaka H., Nakamura H., Suzuki M., Murakami Y., Baiseitov D., Berikkhanova K., Zhumadilov Z., Imahori Y., Itami J., Ono K., Masunaga S., Masutani M.
  • Journal Title: Applied Radiation and Isotopes Volume: 106 Pages: 113-219
  • DOI: 10.1016/j.apradiso.2015.08.001.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ネクローシスとアポトーシスの細胞死マーカーの探索 (2016)
  • Author(s): 佐藤 聡, 金 惠淑, 綿矢有佑, 益谷美都子, 田沼靖一.
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川、横浜）
  • Year and Date: 2016-03-26 – 2016-03-29
• [Presentation] In silico 手法を用いたNicotinamide phosphoribosyltransferase 阻害剤の創製 (2016)
  • Author(s): 葛城粛貴, 佐藤 聡, 荻野暢子, 柴崎由梨, 高井祐輔, 吉森篤史, 大山貴央, 阿部英明, 田沼靖一.
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川、横浜）
  • Year and Date: 2016-03-26 – 2016-03-29
• [Presentation] がん細胞におけるNAD+生合成経路の解析 (2016)
  • Author(s): 高井祐輔, 荻野暢子, 葛城粛貴, 大山貴央, 佐藤 聡, 阿部英明, 田沼靖一.
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川、横浜）
  • Year and Date: 2016-03-26 – 2016-03-29
• [Presentation] Nicotinic acid phosphoribosyltransferase を標的とする新規制がん剤の創製 (2016)
  • Author(s): 柴崎由梨, 佐藤 聡, 荻野暢子, 葛城粛貴, 高井祐輔, 吉森篤史, 大山貴央, 阿部英明, 田沼靖一.
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川、横浜）
  • Year and Date: 2016-03-26 – 2016-03-29
• [Presentation] Nicotinamide phosphoribosyltransferase 阻害剤に対する耐性がん細胞の樹立とその特性 (2016)
  • Author(s): 荻野暢子, 佐藤 聡, 葛城粛貴, 柴崎由梨, 高井祐輔, 吉森篤史, 大山貴央, 阿部英明, 田沼靖一.
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川、横浜）
  • Year and Date: 2016-03-26 – 2016-03-29
• [Presentation] 神経細胞死におけるOmi/HtrA2 によるGSK-3β の制御機構の役割 (2016)
  • Author(s): 柴崎浩之, 小林杏輔, 西岡隼哉, 佐藤 聡, 高澤涼子, 田沼靖一.
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川、横浜）
  • Year and Date: 2016-03-26 – 2016-03-29
• [Presentation] Temozolomide (TMZ) 耐性神経膠芽腫に対して有効な併用療法を可能にする新規MGMT 阻害剤開発のための基礎的研究 (2016)
  • Author(s): 新藤実香, 佐藤 聡, 山本洋平, 荒井隆雄, 赤崎安晴, 市村幸一, 田沼靖一.
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川、横浜）
  • Year and Date: 2016-03-26 – 2016-03-29
• [Presentation] RAGE ligands/RAGE 相互作用を阻害する新規抗炎症リード化合物の創製 (2016)
  • Author(s): 中島槙吾, 小川夏実, 佐藤 聡, 吉森篤史, 鈴木雄祐, 渡邊伸央, 井上茂亮, 田沼靖一.
  • Organizer: 日本薬学会第136年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川、横浜）
  • Year and Date: 2016-03-26 – 2016-03-29
• [Presentation] BNCTに対するがん細胞応答の網羅的遺伝子発現解析及びプロテオーム解析 (2016)
  • Author(s): 今道祥二, 佐藤 聡, 伊藤 祐, 菊原颯太, 藤森浩彰, 平井崇久, 新井康仁, 今堀 良夫, 伊丹 純, 村上康文, 鈴木 実, 小野公二, 櫻井良憲, 田中浩基, 増永慎一郎, 益谷美都子.
  • Organizer: 第18回癌治療増感研究シンポジウム
  • Place of Presentation: 奈良県文化会館（奈良、奈良）
  • Year and Date: 2016-02-05 – 2016-02-06
• [Presentation] Temozolomide (TMZ)耐性神経膠芽腫に対する6O-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT)阻害剤開発の基盤研究 (2015)
  • Author(s): 新藤実香, 佐藤 聡, 山本洋平, 荒井隆雄, 赤崎安晴, 市村幸一, 田沼靖一.
  • Organizer: 第33回日本脳腫瘍学会学術集会
  • Place of Presentation: 京都グランドプリンスホテル京都（京都、京都）
  • Year and Date: 2015-12-06 – 2015-12-08
• [Presentation] Nicotinamide phosphoribosyltransferaseを標的とした新規抗腫瘍薬開発のための基礎的研究 (2015)
  • Author(s): 佐藤 聡, 荻野暢子, 柴崎由梨, 葛城粛貴, 吉森篤史, 大山貴央, 阿部英明, 田沼靖一.
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫、神戸）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
  • Invited
• [Presentation] ポリ(ADP-ribose) glycohydrolaseを標的とした新規制がん剤の創製 (2015)
  • Author(s): 田沼靖一, 鈴木亮介, 大山貴央, 佐藤 聡, 吉森篤史, 阿部英明.
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫、神戸）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
  • Invited
• [Presentation] HMGB1/RAGE相互作用を阻害する新規低分子化合物の創製 (2015)
  • Author(s): 小川夏実, 佐藤 聡, 吉森篤史, 高澤涼子, 鈴木雄祐, 渡邊伸央, 井上茂亮, 田沼靖一.
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫、神戸）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 細胞死におけるポリ（ADP-リボシル）化の生理的意義の解明～新規抗がん剤開発を目指した基礎的研究～ (2015)
  • Author(s): 真辺友香, 大山貴央, 阿部英明, 佐藤 聡, 高澤涼子, 田沼靖一.
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫、神戸）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 新規poly(ADP-ribose) glycohydrolase (PARG)阻害剤の探索 (2015)
  • Author(s): 鈴木亮介, 大山貴央, 真辺友香, 清水優香, 阿部英明, 吉森篤史, 佐藤 聡, 田沼靖一.
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫、神戸）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] Nicotinamide phosphoribosyltransferaseを標的とする新規制がん剤の創製 (2015)
  • Author(s): 荻野暢子, 葛城粛貴, 柴崎由梨, 吉森篤史, 大山貴央, 阿部英明, 佐藤 聡, 田沼 靖一.
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫、神戸）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] Aβが誘発する神経系の慢性炎症・神経細胞死の分子メカニズム解明 (2015)
  • Author(s): 小林杏輔, 柴崎浩之, 佐藤 聡, 高澤涼子, 田沼靖一.
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫、神戸）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] (E)-3-(4-Hydroxystyryl)-6-methoxy-4H-chromen-4-oneのヒト口腔扁平上皮癌細胞に対する腫瘍選択性および誘導される細胞死の解析 (2015)
  • Author(s): 坂上 宏, 杉本 昌弘, 佐藤 聡, 田沼 靖一, 高尾 浩一, 杉田 義昭.
  • Organizer: 第133回日本薬理学会関東部会
  • Place of Presentation: 柏の葉カンファレンスセンター（千葉、柏）
  • Year and Date: 2015-10-10 – 2015-10-10
• [Presentation] Molecular mechanisms of the cell-death induced by boron neutron capture reaction (BNCR) in human squamous cancer cells. (2015)
  • Author(s): Akira Sato, Shoji Imamichi, Sota Kikuhara, Hiroaki Fujimori, Takahisa Hirai, Yasufumi Murakami, Sei-ichi Tanuma, Koji Ono, Shinichiro Masunaga, Mitsuko Masutani.
  • Organizer: The 74th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association（第74回日本癌学会学術総会）
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知、名古屋）
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [Presentation] The optimization and evaluation of melanoma cell lines for BNCT models. (2015)
  • Author(s): Shoji Imamichi, Sota Kikuhara, Hiroaki Fujimori, Akira Sato, Takahisa Hirai, Yasufumi Murakami, Mitsuko Masutani.
  • Organizer: The 74th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association（第74回日本癌学会学術総会）
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知、名古屋）
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [Presentation] BNCTに対するがん細胞応答の網羅的解析―CSF２、HMGB1の動態及び細胞外変動因子の解析 (2015)
  • Author(s): 今道 祥二, 佐藤 聡, 伊藤 祐, 菊原 颯太, 藤森 浩彰, 平井 崇久, 新井 康仁, 今堀 良夫, 伊丹 純, 村上 康文, 小野 公二, 櫻井 良憲, 田中 浩基, 増永 慎一郎, 益谷 美都子.
  • Organizer: 第12回日本中性子捕捉療法学会学術大会
  • Place of Presentation: 神戸学院大学ポートアイランドキャンパス（兵庫、神戸）
  • Year and Date: 2015-09-04 – 2015-09-05
• [Presentation] The response of cancer cells to boron neutron capture reaction (2015)
  • Author(s): Shoji Imamichi, Tasuku Itoh, Akira Sato, Sota Kikuhara, Hiroaki Fujimori, Takahisa Hirai, Yasuhito Arai, Yasufumi Murakami, Yoshio Imahori, Jun Itami, Koji Ono, Yoshinori Sakurai, HiroakiTanaka, Shinichiro Masunaga, Mitsuko Masutani.
  • Organizer: 15th International Congress of Radiation Research 第15回国際放射線研究会議 (ICRR2015)
  • Place of Presentation: 京都国際会館（京都、京都）
  • Year and Date: 2015-05-25 – 2015-05-29
• [Remarks] 東京理科大学研究者情報ホームページ
  • URL: http://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/index.php?69fe