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Colon cancer suppression and rescue of healthy cells through Piezo1 inhibition by natural compounds

Research Project

Project/Area Number 21K06632
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

Yasunori Takayama  昭和大学, 医学部, 講師 (60711033)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 丸山 健太  生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 特任准教授 (60724119)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords大腸癌 / フラボノイド / Piezo1 / 大腸ガン / リクイリチゲニン / TRPV4 / アノクタミン1 / エストロゲン
Outline of Research at the Start

機械感受性イオンチャネルであるPiezo1の活性は細胞増殖を促し、癌を増悪させる。申請者は植物由来の天然化合物であるリクイリチゲニンにPiezo1阻害作用があることを発見した。また、申請者はマウス大腸癌由来細胞株CMT-93細胞においてPiezo1の機能的発現を発見した。そこで本研究では、リクイリチゲニンによるPiezo1阻害を介した大腸ガン抑制機構の解明を目指す。 一方で、HEK293T細胞(正常細胞株)でPiezo1を欠損させると致死的環境における生存率が高まった。つまり、Piezo1阻害は癌を抑制しつつ、癌周辺の正常細胞を保護すると考えられる。そのため、この機構についても解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Piezo1 which is a non-selective cation channel activated by mechanical stimuli on plasma membrane is reportedly involved in colon cancer proliferation. In this project, I found that a natural compound, liquiritigenin, inhibited the Piezo1 currents suppressed the proliferation of colon cancer cells. Therefore, I investigated the proliferation of Piezo1-deficient colon cancer cells. Intriguingly, Piezo1-deficient cancer cells showed more enhancement of the proliferation compared with wild type. This result suggested that there are unknown molecular mechanisms caused by Piezo1 deficit in the cancer exacerbation. Novel therapeutic targets could be identified in future. Additionally, liquiritigenin also induced the cell death in Piezo1-deficient colon cancer cells. This natural compound has the strong possibility as new anti-cancer drugs against more severe cancer cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大腸癌は世界では年間約90万人、本邦では約5万人を死に至らしめる疾患である。また、その死亡者は20歳代から後期高齢者まで生じており、決して特定の年代における問題ではない。その為、大腸癌の細胞生理機能に影響をもたらす化合物の探索や癌増殖抑制手段を発見することは非常に重要である。本研究では、漢方薬の生薬として頻用される甘草に由来するフラボノイドであるリクイリチゲニンが人為的とはいえ増悪化させた大腸癌細胞をも死滅させたことから、将来的には進行癌であったとしても化合物投与により完治できる未来を切り開けるかもしれない。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (7 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Phosphorylated TRPV1 and ANO1 ⁄ TMEM16A interaction induced by low concentration of capsaicin or innocuous heat stimulation2024

    • Author(s)
      Takayama Yasunori、Tominaga Makoto
    • Journal Title

      PAIN RESEARCH

      Volume: 39 Issue: 1 Pages: 1-8

    • DOI

      10.11154/pain.39.1

    • ISSN
      0915-8588, 2187-4697
    • Year and Date
      2024-01-12
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TRPV3-ANO1 interaction positively regulates wound healing in keratinocytes2023

    • Author(s)
      Yamanoi Yu、Lei Jing、Takayama Yasunori、Hosogi Shigekuni、Marunaka Yoshinori、Tominaga Makoto
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 88-88

    • DOI

      10.1038/s42003-023-04482-1

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Senso-Immunologic Prospects for Complex Regional Pain Syndrome Treatment2022

    • Author(s)
      Okumo Takayuki、Takayama Yasunori、Maruyama Kenta、Kato Mami、Sunagawa Masataka
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 12 Pages: 628968-628968

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.786511

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Calcium-Activated Chloride Channel TMEM16A is Inhibitied by Liquiritigenin2021

    • Author(s)
      Kato Mami、Takayama Yasunori、Sunagawa Masataka
    • Journal Title

      Frontiers in Pharmacology

      Volume: 12 Pages: 786511-786511

    • DOI

      10.3389/fphar.2021.628968

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 体温におけるリン酸化TRPV1とアノクタミン1の相互作用2023

    • Author(s)
      高山靖規
    • Organizer
      第45回 日本疼痛学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of Piezo1 inhibition by liquiritigenin, and anti-colon cancer2023

    • Author(s)
      Yasunori Takayama, Kenta Maruyama, Takeshi Kondo, Mami Kato, Makoto Tominaga, Masataka Sunagawa
    • Organizer
      第100回 日本生理学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] プロポフォールの温度変化がヒトTRPA1活性化に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      藤川千啓, 高山靖規, 富永真琴, 赤瀬智子
    • Organizer
      日本薬学会 第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 甘草由来フラボノイドおよびエストロゲンによるTMEM16A阻害2022

    • Author(s)
      加藤真未, 高山靖規, 砂川正隆
    • Organizer
      生理学研究所 痛みの研究会2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Currents of mechanosensitive channels induced by using single glass pipette2022

    • Author(s)
      Yasunori Takayama, Mami Kato, Kenta Maruyama, Masataka Sunagawa
    • Organizer
      第99回 日本生理学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The effects of estrogen on mouse and human TRPA1 currents2022

    • Author(s)
      Mami Kato, Yasunori Takayama, Masataka Sunagawa
    • Organizer
      第99回 日本生理学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] TRPA1 and TMEM16A inhibitions by Estrogen2021

    • Author(s)
      Mami Kato, Yasunori Takayama, Masataka Sunagawa
    • Organizer
      第44回 日本神経科学大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 炎症時に感じる焼けるような痛みにはリン酸化TRPV1とアノクタミン1の相互作用が重要

    • URL

      https://www.u-presscenter.jp/article/post-52502.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 炎症時に感じる焼けるような痛みにはリン酸化TRPV1とアノクタミン1の相互作用が重要

    • URL

      https://www.nips.ac.jp/release/2024/01/trpv11.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 傷の修復に関わる新たなメカニズムを発見 -- 皮膚細胞機能がクロライドイオンにより制御される

    • URL

      https://www.u-presscenter.jp/article/post-49890.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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