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アミノ酸トランスポーターを起点とし腫瘍血管新生に寄与するシグナル経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06931
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

大垣 隆一  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (20467525)

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 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードアミノ酸 / トランスポーター / LAT1 / 腫瘍血管新生 / シグナル伝達 / 血管内皮細胞 / 抗悪性腫瘍薬 / mTORC1 / 内皮細胞 / 抗腫瘍薬 / アミノ酸トランスポーター / 細胞内シグナル伝達
研究成果の概要

がん細胞特異的に高発現するアミノ酸トランスポーターとして知られるLAT1が、意外にも腫瘍血管内皮細胞においても高発現することに着目し、腫瘍血管新生に対する寄与の有無の検証と分子機構の解明に取り組んだ。その成果として、血管内皮LAT1を標的とすることで、血管形成抑制を機序とする腫瘍増大抑制効果が得られることを示した。また、血管内皮細胞内において、LAT1が司るアミノ酸シグナルと、VEGF-A下流の血管新生誘導シグナル間のクロストークの存在を明らかにした。血管内皮細胞におけるアミノ酸トランスポーターとアミノ酸シグナルの機能の理解を進展させ、新たな抗血管新生療法の提唱にも繋がる重要な知見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん細胞へ必須アミノ酸を取込むタンパク質のアミノ酸トランスポーターLAT1は、その機能を抑制することでがんを兵糧攻めに出来ることから、新しい抗がん薬の標的として注目されている。本研究は、がん細胞以外に、がん組織内の血管を形成する内皮細胞にもLAT1が存在し、新たな血管の形成(血管新生)に寄与することを示した。また、アミノ酸と血管新生制御機構との機能的な関連性を分子レベルで示した。腫瘍内の血管は、栄養の供給や老廃物の排出を通して、がんの増殖や進展に重要な寄与をしており、現在、血管新生を抑制する抗血管新生療法が実用化されている。本研究の成果は、新しい抗血管新生療法の提唱に繋がることも期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Proteomics and phosphoproteomics reveal key regulators associated with cytostatic effect of amino acid transporter LAT1 inhibitor2020

    • 著者名/発表者名
      Okanishi Hiroki、Ohgaki Ryuichi、Okuda Suguru、Endou Hitoshi、Kanai Yoshikatsu
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 112 号: 2 ページ: 871-883

    • DOI

      10.1111/cas.14756

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Amino acid transporter LAT1 in tumor-associated vascular endothelium promotes angiogenesis by regulating cell proliferation and VEGF-A-dependent mTORC1 activation2020

    • 著者名/発表者名
      Quan Lili、Ohgaki Ryuichi、Hara Saori、Okuda Suguru、Wei Ling、Okanishi Hiroki、Nagamori Shushi、Endou Hitoshi、Kanai Yoshikatsu
    • 雑誌名

      Journal of Experimental & Clinical Cancer Research

      巻: 39 号: 1 ページ: 266-266

    • DOI

      10.1186/s13046-020-01762-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction of Halogenated Tyrosine/Phenylalanine Derivatives with Organic Anion Transporter 1 in the Renal Handling of Tumor Imaging Probes2020

    • 著者名/発表者名
      Jin Chunhuan、Wei Ling、Ohgaki Ryuichi、Tominaga Hideyuki、Xu Minhui、Okuda Suguru、Okanishi Hiroki、Kawamoto Yasuharu、He Xin、Nagamori Shushi、Kanai Yoshikatsu
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics

      巻: 375 号: 3 ページ: 451-462

    • DOI

      10.1124/jpet.120.000235

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cryo-EM structure of the human L-type amino acid transporter 1 in complex with glycoprotein CD98hc2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Yongchan、Wiriyasermkul Pattama、Jin Chunhuan、Quan Lili、Ohgaki Ryuichi、Okuda Suguru、Kusakizako Tsukasa、Nishizawa Tomohiro、Oda Kazumasa、Ishitani Ryuichiro、Yokoyama Takeshi、Nakane Takanori、Shirouzu Mikako、Endou Hitoshi、Nagamori Shushi、Kanai Yoshikatsu、Nureki Osamu
    • 雑誌名

      Nature Structural & Molecular Biology

      巻: 26 号: 6 ページ: 510-517

    • DOI

      10.1038/s41594-019-0237-7

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Amino acid transporter LAT1 is upregulated in tumor-associated vascular endothelial cells and plays essential roles in tumor angiogenesis by promoting proliferation and regulating VEGF-A-dependent pro-angiogenic mTORC1 activation2021

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Ohgaki、Lili Quan、Suguru Okuda、Hiroki Okanishi、Shushi Nagamori、Hitoshi Endou、Yoshikatsu Kanai
    • 学会等名
      第94回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 遊離アミノ酸量の定量的経時変化解析によるアミノ酸トランスポーター阻害効果の検討2020

    • 著者名/発表者名
      西窪 航、大垣 隆一、岡西 広樹、奥田 傑、金井 好克
    • 学会等名
      第137回 日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of tumor-specific compounds avoiding renal uptake for PET imaging and targeted α-therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Chunhuan Jin、Ling Wei、Ryuichi Ohgaki、Suguru Okuda、Minhui Xu、Hiroki Okanishi、Shushi Nagamori、Yoshikatsu Kanai
    • 学会等名
      第138回 日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Suppression of LAT1 in endothelial cells of tumor tissues exhibits an anti-angiogenesis effect2020

    • 著者名/発表者名
      Lili Quan, Ryuichi Ohgaki, Suguru Okuda, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
    • 学会等名
      第93回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Time-course analysis of the changes in intracellular amino acid concentrations and amino acid-related signaling pathways in cancer cells induced by the inhibition of cancer-type amino acid transporter LAT2020

    • 著者名/発表者名
      西窪 航、大垣 隆一、岡西 広樹、奥田 傑、金井 好克
    • 学会等名
      第93回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Expression of amino acid transporter LAT1 in the endothelial cells of tumor tissues and its contribution to angiogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Lili Quan, Ryuichi Ohgaki, Suguru Okuda, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
    • 学会等名
      第135回 日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of miRNA regulating the expression of cancer-type amino acid transporter LAT1: its potential as an antionco-miRNA2019

    • 著者名/発表者名
      劉 星明、大垣 隆一、岡西 広樹、奥田 傑、金井 好克
    • 学会等名
      第136回 日本薬理学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 腫瘍間質血管内皮細胞に発現するアミノ酸トランスポーターLAT1の阻害による血管新生抑制効果2019

    • 著者名/発表者名
      全 麗麗、大垣 隆一、奥田 傑、永森 収志、遠藤 仁、金井 好克
    • 学会等名
      第92回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 腫瘍血管内皮細胞における必須アミノ酸 トランスポーターの発現亢進と血管新生への寄与2019

    • 著者名/発表者名
      大垣隆一
    • 学会等名
      第2回 がんと代謝研究会若手の会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノ酸トランスポーターによる多様な細胞機能制御と創薬標的としての意義2019

    • 著者名/発表者名
      大垣隆一
    • 学会等名
      第393回 大阪大学臨床栄養研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Upregulation of an amino acid transporter LAT1 in tumour-associated blood vessels and its contribution to angiogenesis2018

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Ohgaki
    • 学会等名
      Australia Japan Medical Research Symposium September 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 血管内皮細胞におけるアミノ酸トランスポーターLAT1の発現と腫瘍血管新生への寄与2018

    • 著者名/発表者名
      大垣隆一
    • 学会等名
      第13回 トランスポーター研究会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] L-type amino acid transporter 1 (LAT1) in endothelial cells of tumor vessels contributes to tumor angiogenesis2018

    • 著者名/発表者名
      Lili Quan, Ryuichi Ohgaki, Suguru Okuda, Shushi Nagamori, Yoshikatsu Kanai
    • 学会等名
      18th World congress of basic and clinical pharmacology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミノ酸トランスポーターを介した代謝制御と細胞機能制御2018

    • 著者名/発表者名
      大垣隆一、金井好克
    • 学会等名
      第72回 日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] がん治療剤2020

    • 発明者名
      金井 好克、大垣 隆一、遠藤 仁、鈴木 登紀子
    • 権利者名
      ジェイファーマ株式、国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-187983
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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