2021 Fiscal Year Annual Research Report
Breakdown of iron regulatory mechanisms in ferroptosis
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrated Biometal Science: Research to Explore Dynamics of Metals in Cellular System |
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| Project/Area Number |
20H05502
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
豊國 伸哉 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (90252460)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フェロトーシス / アスベスト / 細胞外小胞 / 発がん感受性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アスベストを処理するマクロファージ細胞は肉芽腫を形成するが、同時にフェロトーシスもおこす。肉芽腫におけるフェロトーシス依存性EV(FedEV)につきラットモデルで検討した。細胞外小胞（EV）マーカーであるCD63の発現は中皮細胞で強く顆粒状パターンで認めた。GFP-CD63を発現するTHP1マクロファージ細胞およびHT1080細胞を樹立しGFPラベル化EVのみ回収した。このFedEVを中皮培養細胞MeT-5Aに添加するとFedEVはエンドサイトーシスで取り込まれることが判明した。FedEVに含まれるタンパク質をLC-MSで解析しフェリチンを同定した。FedEV曝露による中皮細胞DNA傷害を解析すると中皮細胞核内でDNAの酸化傷害（8-OHdG）、DNAの２重鎖切断（γH2AX）が増大しており、この分子経路もアスベストによる中皮腫発がんの機構の１つと考えた。過剰鉄は発がんリスクである。次に、鉄ニトリロ三酢酸(Fe-NTA)投与マウス腎がんモデルを使用し、発がん感受性に関して検討した。A/J系統とC57BL/6J系統を比較するとA/J系統の発がん感受性が高いことを見出した。A/J系統腎がんではアレイCGH解析によりp16がん抑制遺伝子のホモ欠損を確認した。Fe-NTA投与亜急性期で比較すると、A/J系統でGPX4とxCTが高く維持されTfR1は低くなり、フェロトーシス抵抗性が生じていた。急性期ではC57BL/6Jで触媒性２価鉄とlipocalin 2発現が高く、フェロトーシス感受性の原因となっていた。総じてこの過剰鉄負荷による腎がんモデルでは、フェロトーシス抵抗性が高いA/J系統で高用量鉄負荷に耐えることが可能であり腎不全急性期死亡も少なく、最終的に発がん率が高くなったと考えた。フェロトーシス感受性は事故的過剰鉄負荷に致死的であるが、長期的には発がん抵抗性となる可能性がある。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Lysosomal nitric oxide determines transition from autophagy to ferroptosis after exposure to plasma-activated Ringer’s lactate2021
Author(s)
L Jiang, H Zheng, Q Lyu, S Hayashi, K Sato, Y Sekido, K Nakamura, H Tanaka, K Ishikawa, H Kajiyama, M Mizuno, M Hori and S Toyokuni
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Journal Title
Redox Biology
Volume: 43
Pages: 101989
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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