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鉄介在性細胞死フェロトーシス制御による新たながん放射線治療戦略の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H04264
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63020:放射線影響関連
研究機関北海道大学

研究代表者

安井 博宣  北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (10570228)

研究分担者 稲波 修  北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (10193559)
平田 拓  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (60250958)
久下 裕司  北海道大学, アイソトープ総合センター, 教授 (70321958)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワードフェロトーシス / 放射線 / がん治療 / イメージング / 移植腫瘍 / 腫瘍 / 核医学プローブ / PET / ESR
研究開始時の研究の概要

近年、鉄の蓄積と活性酸素種(ROS)増大に起因するフェロトーシスと呼ばれる細胞死が報告され、がん治療への応用が期待されている。しかし、この細胞死の詳細なメカニズムや、効率的な誘導法、ならびに特異的な検出法は明らかにされていない。本研究の目的は、分子機構に基づいた効率的な手法で、イメージング等検出技術に裏付けされた条件において、鉄依存性細胞死フェロトーシスをがん治療のアプローチに適用することが可能か?という問いを検証することである。これにより、実験的エビデンスおよび特異的検出技術に裏付けされたフェロトーシス誘導を作用機序とする全く新しいがん治療戦略を構築できる。

研究成果の概要

本研究では(1)種々の候補薬剤により効果的にフェロトーシスを誘導できる作用点を探索し、(2)得られた放射線増感作用のメカニズムに関する証左を示し、(3)生体レベルで治療効果を裏付ける事が可能なイメージング法を開発することを最終目標とした。この目標に向けて、本研究期間中に、フェロトーシス誘導剤はがん細胞内の抗酸化物質を減少させることで放射線感受性を増感させることを明らかにし、トランスフェリンプローブによるがん細胞内鉄代謝メカニズムに着目した、フェロトーシス誘導がん治療効果を事前に予測可能にする手法を開発することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フェロトーシス誘導剤と放射線治療法を組み合わせることで、これまでのがん治療法のいずれとも異なる新規メカニズムでより効果的な治療が可能であることを示した。さらに本研究により開発したトランスフェリンプローブによるフェロトーシス感受性イメージング法が確立されれば、この新規細胞死であるフェロトーシス誘導がん治療法を必要としている患者に対して、最適な治療を提供できるようになると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Transferrin-based radiolabeled probe predicts the sensitivity of human renal cancer cell lines to ferroptosis inducer erastin2021

    • 著者名/発表者名
      Shibata Yuki、Yasui Hironobu、Higashikawa Kei、Kuge Yuji
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 26 ページ: 100957-100957

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.100957

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Eribulin improves tumor oxygenation demonstrated by 18F-DiFA hypoxia imaging, leading to radio-sensitization in human cancer xenograft models2021

    • 著者名/発表者名
      Bo Tomoki、Yasui Hironobu、Shiga Tohru、Shibata Yuki、Fujimoto Masaki、Suzuki Motofumi、Higashikawa Kei、Miyamoto Naoki、Inanami Osamu、Kuge Yuji
    • 雑誌名

      European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging

      巻: 49 号: 3 ページ: 821-833

    • DOI

      10.1007/s00259-021-05544-4

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Redox-sensitive mapping of a mouse tumor model using spares projection sampling of electron paramagnetic resonance2021

    • 著者名/発表者名
      K. Kimura, N. Iguchi, H. Nakano, H. Yasui, S. Matsumoto, O. Inanami, H. Hirata
    • 雑誌名

      Antioxidants and Redox Signaling

      巻: - 号: 1-3 ページ: 57-69

    • DOI

      10.1089/ars.2021.0003

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Erastin, a ferroptosis-inducing agent, sensitized cancer cells to X-ray irradiation via glutathione starvation in vitro and in vivo2019

    • 著者名/発表者名
      Shibata Yuki、Yasui Hironobu、Higashikawa Kei、Miyamoto Naoki、Kuge Yuji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 8 ページ: 2826-2836

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0225931

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウス乳がんモデルにおけるエリブリンと放射線の併用療法に対する18F-DiFA PET低酸素イメージングを用いた効果判定予測に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      安井博宣,房知輝,志賀哲,柴田悠貴,藤本政毅,鈴木基史,東川桂,宮本直樹,稲波修,久下裕司
    • 学会等名
      第58回生物部会学術大会・第49回放射線による制癌シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] がんのフェロトーシス感受性評価のためのイメージング法開発に向けた基礎的検討2019

    • 著者名/発表者名
      柴田悠貴、東川桂、安井博宣、久下裕司
    • 学会等名
      第14 回日本分子イメージング学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 放射線治療を併用したフェロトーシス誘導がん治療法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      柴田悠貴、安井博宣、東川桂、宮本直樹、久下裕司
    • 学会等名
      第72回 日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A basic study on PET imaging technique for predicting cancer sensitivity to ferroptosis-targeting cancer therapy2019

    • 著者名/発表者名
      Shibata Yuki、Higashikawa Kei、Yasui Hironobu、Kuge Yuji
    • 学会等名
      The 26th Annual Meeting of the Society for Free Radical Biology and Medicine
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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