口腔がん幹細胞におけるオルガネラストレス応答の役割の解明

• 研究課題/領域番号: 18H02973
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分57020:病態系口腔科学関連
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 西頭 英起 宮崎大学, 医学部, 教授 (00332627)
• 研究分担者: 泰江 章博 徳島大学, 病院, 講師 (80380046) ; 高雄 啓三 富山大学, 研究推進機構 研究推進総合支援センター, 教授 (80420397)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 小胞体ストレス / ストレス応答 / 口腔がん / 小胞体 / ミトコンドリア / がん幹細胞

研究成果の概要

根治を妨げるがんの高度悪性化をもたらす要因の一つとして、がん幹細胞仮説がある。がん幹細胞のメカニズム解明は、次世代の分子標的治療薬開発に繋がると期待される。本研究では、幹細胞の増殖と分化へのオルガネラストレス応答の役割を解明し、さらに、その制御によりがん幹細胞を低浸潤性、低転移性がんへと分化させることを目指した。その結果、幹細胞におけるオルガネラストレス応答シグナルの関与を検討し、幹細胞の増殖と分化への小胞体品質管理の重要性が明らかとなった。本研究成果は、がん治療の新たな分子標的として期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん細胞の生存と不均質性獲得に関連性が高いといわれる、小胞体やミトコンドリアから発信されるストレス応答は、がん幹細胞の維持と悪性化にどのように関与するか全く不明であった。このことについて明らかにすることを目的とした本研究は、申請者らが有するこれまでのオルガネラ研究から得られた知見と実験技術に基づいたものであり、その独自性と目的達成の可能性は高く、そこから得られる成果は、将来の口腔がん根治に向けた応用研究へと創造性が高いと期待された。今後は、がん治療の新たな治療戦略、および分子マーカーとして応用研究が進むことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] 褐色脂肪細胞の熱産生とエネルギー代謝 (2021)
  • 著者名/発表者名: 西頭英起
  • 雑誌名: 臨床免疫・アレルギー科 科学評論社 巻: 75 ページ: 226-226
• [雑誌論文] ER-resident sensor PERK is essential for mitochondrial thermogenesis in brown adipose tissue. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kato H, Okabe K, Miyake M, Hattori K, Fukaya T, Tanimoto K, Beini S, Mizuguchi M, Torii S, Arakawa S, Ono M, Saito Y, Sugiyama T, Funatsu T, Sato K, Shimizu S, Oyadomari S, Ichijo H, Kadowaki H, Nishitoh H.
  • 雑誌名: Life science alliance 巻: 3 号: 3 ページ: 201900576-201900576
  • DOI: 10.26508/lsa.201900576
  • NAID: 120006980545
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Monitoring lipid droplet dynamics in living cells by using fluorescent probes (2019)
  • 著者名/発表者名: Tatenaka Y, Kato H, Ishiyama M, Sasamoto K, Shiga M, Nishitoh H, Ueno Y
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 12 号: 6 ページ: 499-503
  • DOI: 10.1021/acs.biochem.8b01071
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Endoplasmic reticulum quality control by garbage disposal. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki H, Nishitoh H
  • 雑誌名: The FEBS Journal 巻: 286 号: 2 ページ: 232-240
  • DOI: 10.1111/febs.14589
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Paradigm shift from ‘Compartment’ to ‘Zone’ in the understanding of organelles (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishitoh Hideki
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 165 号: 2 ページ: 97-99
  • DOI: 10.1093/jb/mvy107
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular mechanism of ER stress-induced pre-emptive quality control involving association of the translocon, Derlin-1, and HRD1 (2018)
  • 著者名/発表者名: Kadowaki H, Satrimafitrah P, Takami Y, Nishitoh H
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: ー 号: 1 ページ: 7317-7317
  • DOI: 10.1038/s41598-018-25724-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ER-resident sensor PERK-mediated regulation of mitochondrial function in brown adipose tissue (2021)
  • 著者名/発表者名: 門脇寿枝、西頭英起
  • 学会等名: 第93回日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of brown adipocyte function through the crosstalk signaling between mitochondria and the ER (2019)
  • 著者名/発表者名: Hideki Nishitoh
  • 学会等名: 第57回日本生物物理学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] PERK is essential for mitochondrial thermogenesis in brown adipose tissue (2019)
  • 著者名/発表者名: Hironori Kato and Hideki Nishitoh
  • 学会等名: EMBO Workshop Proteostasis: From organelles to organisms
  • 国際学会
• [学会発表] Crosstalk signaling between mitochondria and endoplasmic reticulum is essential for brown adipocyte function (2018)
  • 著者名/発表者名: 西頭英起
  • 学会等名: Keystone Symposia conference “Mitochondrial Biology”
  • 国際学会
• [学会発表] Crosstalk signaling between mitochondria and endoplasmic reticulum is essential for brown adipocyte function (2018)
  • 著者名/発表者名: Hideki Nishitoh
  • 学会等名: Cell Symposia “Multifaceted Mitochondria”
  • 国際学会
• [学会発表] Translational regulation of newly synthesized protein in ER stress-induced pre-emptive quality control (2018)
  • 著者名/発表者名: 西頭英起、門脇寿枝
  • 学会等名: International Symposium on “Proteins; from the Cradle to the Grave”
  • 国際学会
• [学会発表] Unconventional PERK signaling regulates mitochondrial function in brown adipocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕紀、西頭英起
  • 学会等名: EMBO Workshop“Endoplasmic reticulum function in health and disease”
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of newly synthesized protein degradation in ER stress-induced pre-emptive quality control (2018)
  • 著者名/発表者名: 門脇寿枝、西頭英起
  • 学会等名: EMBO Workshop “Endoplasmic reticulum function in health and disease”
  • 国際学会
• [学会発表] オルガネラから発信されるシグナルによる生体の機能制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西頭英起
  • 学会等名: 第13回臨床ストレス応答学会大会
  • 招待講演
• [産業財産権] プローブ、ミトコンドリアの状態判定用キット、ミトコンドリアの状態判定方法及びミトコンドリア機能改善剤のスクリーニング方法 (2018)
  • 発明者名: 西頭英起、加藤裕紀
  • 権利者名: 西頭英起、加藤裕紀
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2018-234295
  • 出願年月日: 2018