2022 Fiscal Year Annual Research Report
Verification of active sulfur species in inflammation-related carcinogenesis
Publicly Offered Research
| Project Area | Life Science Innovation Driven by Supersulfide Biology |
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| Project/Area Number |
22H05568
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
岡田 太 鳥取大学, 医学部, 教授 (00250423)
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| Project Period (FY) |
2022-06-16 – 2024-03-31
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| Keywords | 活性硫黄分子種 / CARS2 / 炎症発癌 / 炎症細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
代表研究者が独自に確立した炎症発癌モデル(Am J Pathol 2003; Int J Cancer 2007) を用いて活性硫黄分子種の炎症発癌に果たす意義の解明に関する研究を実施した．マウスはシステインtRNA合成酵素（cysteinyltRNA synthetase 2，CARS2）のヘテロノックアウトマウス（CARS2+/-）と，その対照としてWTマウスを用いた．ゼラチンスポンジを10×5×3 mmに細切した後にマウス皮下に移入し，その移入スポンジ内に10万個の退縮型マウス線維肉腫細胞（QR-32）を移植した．いずれの遺伝子型マウスも移植初期には全例で腫瘍増殖を開始し，その腫瘍増殖は移植後12日目まで継続した．しかし，移植後12日目以降を境にCARS2+/-マウスでは腫瘍の自然退縮が始まり34日目以降には全例で腫瘍が退縮した．一方のWTマウスでは全例で自然退縮することなく致死増殖した．移植後12日目以前の腫瘍組織から免疫細胞・炎症細胞を回収し，表面マーカーを手がかりに細胞種の変化をフローサイトメトリー解析した．その結果，WTマウスに比べてCARS2+/-マウスでは，CD8+T細胞への交差提示や細胞傷害性T細胞のプライミングを司るcDC1細胞と疲弊CD8T細胞の滲出数が少ない傾向にあることが分かった．今後はCARS2+/-マウスおよびWTマウスに増殖する腫瘍組織を用いて，生体内で生じた硫黄を識別するためのポリスルフィドの検出プローブによる評価や，活性酸素あるいは活性窒素の検出をそれぞれのガス状分子種が高分子物質と反応して生成される産物に対する特異抗体を用いて明らかにする予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実施の遅れはあるものの，当初予定していた主となる課題に着手した．CARS2+/-の出生が予定通りに進まなかったことが実験計画の遅れとなった．しかしながら，得られたマウスを複数回に分割して実験を施行し，活性硫黄分子種の生体内生成量が半減したマウスでは炎症発癌が生じないことを検証した．この炎症発癌が生じない現象に対して活性硫黄分子種の産生が確かに関わることを生体内で生成されるポリスルフィドの量や，活性酸素や活性窒素によって形成される反応産物に対する免疫組織染色を施行することで，活性硫黄分子種の炎症発癌に占める意義の具体的根拠を得る研究に移行する．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実施の遅れはあるものの，当初予定していた主となる課題に着手し，活性硫黄分子種が半減したマウスでは炎症発癌が生じないことを検証した．この現象に活性硫黄分子種が関わることを免疫組織染色を施行し，活性硫黄分子種の炎症発癌に占める意義の具体的根拠を得る研究に移行する．
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[Journal Article] Pivotal role for S-nitrosylation of DNA methyltransferease 3B in epigenetic regulation of tumorigenesis2023
Author(s)
Okuda K, Nakahara K, Ito A, Iijima Y, Nomura R, Kumar A, Fujiwara K, Adachi K, Shimada Y, Fujio S, Yamamoto R, Takasugi N, Onuma K, Osaki M, Okada F, Ukegawa T, Takeuchi Y, Yasui N, Yamashita A, Marusawa H, Matsushita Y, Katagiri T, Shibata T, Uchida K, Niu S-Y, Lang NB, Nakamura T, Zhang KYJ, Lipton SA, and Uehara T.
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Journal Title
Nature Commun
Volume: 14(1)
Pages: 621
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Prevention of tumor progression in inflammation-related carcinogenesis by anti-inflammatory and anti-mutagenic effects brought about by ingesting fermented brown rice and rice bran with Aspergillus oryzae (FBRA).2022
Author(s)
Nemoto H, Otake M, Matsumoto T, Izutsu R, Jehung JP, Goto K, Osaki M, Mayama M, Shikanai M, Kobayashi H, Watanabe T, and Okada F.
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Journal Title
J Funct Foods
Volume: 88
Pages: 104907
DOI
Peer Reviewed
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