肺がん上皮間葉転換の代謝特性の解明および治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 16K21361
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 腫瘍生物学; 病態医化学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 田畑 祥 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 訪問講師 (30708342)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: がん代謝 / 上皮間葉転換 / EMT / metabolome / メタボローム

研究成果の概要

本研究では，上皮間葉転換（EMT）の誘導因子であるTransforming Growth Factor-β (TGF-β)で刺激した非小細胞肺がん細胞において、トランスクリプトーム解析とメタボローム解析を組み合わせ、EMTによる代謝変化を包括的に調べた。その結果、EMTによる特異的アミノ酸代謝を見出し、その代謝を制御する4つの代謝遺伝子を同定した。また、その代謝遺伝子の発現はEMTに必須であり、がんEMTを標的とした治療に貢献する可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでのEMT研究では、EMTに関連する遺伝子の転写、翻訳機構、非コードRNAの制御、選択的スプライシングやタンパク質安定性など、様々な分子機構が報告されている。しかしながら、EMT特異的な代謝変化およびその機構については十分な理解がなされていない。今回、EMTにおける網羅的な代謝解析を行い、特異的アミノ酸代謝を見出し、その代謝を制御する代謝遺伝子を同定した。本結果は、がんEMTの理解を深めることができ、がん治療の開発に繋がる可能性がある。

研究成果

• [国際共同研究] シンシナティ大学/Dep. of Internal Medicine/佐々木研究室(米国)
• [雑誌論文] Thymidine catabolism promotes NADPH oxidase-derived reactive oxygen species (ROS) signalling in KB and yumoto cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Tabata S, Yamamoto M, Goto H, Hirayama A, Ohishi M, Kuramoto T, Mitsuhashi A, Ikeda R, Haraguchi M, Kawahara K, Shinsato Y, Minami K, Saijo A, Toyoda Y, Hanibuchi M, Nishioka Y, Sone S, Esumi H, Tomita M, Soga T, Furukawa T, Akiyama SI.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 8 号: 1 ページ: 6760-6760
  • DOI: 10.1038/s41598-018-25189-y
  • NAID: 120006875668
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Beta-galactosidase-responsive synthetic biomarker for targeted tumor detection. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishihara T, Kuno S, Nonaka H, Tabata S, Saito N, Fukuda S, Tomita M, Sando S, Soga T.
  • 雑誌名: Chem Commun (Camb) 巻: 54 号: 83 ページ: 11745-11748
  • DOI: 10.1039/c8cc06068a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a sheathless CE-ESI-MS interface (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirayama A, Abe H, Yamaguchi N, Tabata S, Tomita M, Soga T.
  • 雑誌名: ELECTROPHORESIS 巻: 印刷中 号: 11 ページ: 1382-1389
  • DOI: 10.1002/elps.201800017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thymidine phosphorylase in cancer aggressiveness and chemoresistance (2018)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Tabata S, Yamamoto M, Kawahara K, Shinsato Y, Minami K, Shimokawa M, Akiyama SI.
  • 雑誌名: Pharmacological Research 巻: 28 ページ: 15-20
  • DOI: 10.1016/j.phrs.2018.03.019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Thymidine Catabolism as a Metabolic Strategy for Cancer Survival (2017)
  • 著者名/発表者名: Tabata S, Yamamoto M, Goto H, Hirayama A, Ohishi M, Kuramoto T, Mitsuhashi A, Ikeda R, Haraguchi M, Kawahara K, Shinsato Y, Minami K, Saijo A, Hanibuchi M, Nishioka Y, Sone S, Esumi H, Tomita M, Soga T, Furukawa T, Akiyama SI
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 19 号: 7 ページ: 1313-1321
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.04.061
  • NAID: 120007001420
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Global metabolic reprogramming of colorectal cancer occurs at adenoma stage and is induced by MYC (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoh K, Yachida S, Sugimoto M, Oshima M, Nakagawa T, Akamoto S, Tabata S, Saitoh K, Kato K, Sato S, Igarashi K, Aizawa Y, Kajino-Sakamoto R, Kojima Y, Fujishita T, Enomoto A, Hirayama A, Ishikawa T, Taketo MM, Kushida Y, Haba R, Okano K, Tomita M, Suzuki Y, Fukuda S, Aoki M, Soga T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 114 号: 37
  • DOI: 10.1073/pnas.1710366114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthetic Biomarker Design Using Analyte-Responsive Acetaminophen (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishihara, T. Inoue, J. Tabata, S. Murakami, S. Ishikawa, T. Saito, N. Fukuda, S. Tomita, M. Soga, T.
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: in press 号: 10 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1002/cbic.201700023
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mitochondrial Mg2+ homeostasis decides cellular energy metabolism and vulnerability to stress (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka R, Tabata S, Shindo Y, Hotta K, Suzuki K, Soga T, Oka K
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6-30027 号: 1 ページ: 30027-30027
  • DOI: 10.1038/srep30027
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] オンコメタボライトL-2HGによる新規がん生存シグナル (2018)
  • 著者名/発表者名: 田畑祥、曽我朋義
  • 学会等名: 第6回がんと代謝研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 多層オミックス解析による肺がん上皮間葉転換における新規代謝機構の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中宿 文絵、田畑 祥、坂本 毅治、平山 明由、山田 忠明、衣斐 寛倫、矢野 聖二、冨田 勝、曽我 朋義
  • 学会等名: 第6回がんと代謝研究会
• [学会発表] Metabolic Hallmark of TGF-β-induced Epithelial Mesenchymal Transition in Non-Small Cell Lung Cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: Fumie Nakasuka, Sho Tabata, Tadaaki Yamada, Goto Hisatsugu, Seiji Yano, Yasuhiko Nishioka, Tomoyoshi Soga, Masaru Tomita
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-10-06
• [学会発表] Thymidine異化代謝による新規エネルギー産生機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田畑祥、山本雅達、後東久嗣、平山明由、西岡安彦、江角浩安、冨田 勝、曽我朋義、古川龍彦、秋山伸一
  • 学会等名: 第4回がんと代謝研究会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2016-07-07
  • 招待講演
• [図書] がん代謝 ワールブルグを超えて全容解明に挑む（項：チミジン異化代謝） (2017)
  • 著者名/発表者名: 田畑 祥、古川 龍彦、秋山 伸一
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758103633