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がん幹細胞性におけるミトコンドリア動態の果たす役割を明らかにする

研究課題

研究課題/領域番号 19K06657
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44010:細胞生物学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

笠原 敦子  金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (00447244)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードミトコンドリア動態 / 幹細胞性 / カルシウム動態 / ミトコンドリア / がん幹細胞性 / カルシウム制御
研究開始時の研究の概要

ミトコンドリアの形態は、絶え間ない融合と分裂により変化し、その特異的な形態、また細胞内局在は、ミトコンドリアの多彩な機能、特にカルシウム制御に関与する。グリオーマ細胞の幹細胞集団において、断片化し特異的な細胞内局在のミトコンドリアを観察しており、ミトコンドリア動態が、がん細胞の可塑性や不均一性の根幹である幹細胞性に関与している可能性がある。本研究は、(1) がん幹細胞集団の特異的なミトコンドリア形態を制御する因子は何か? 、(2) がん細胞の特異的なミトコンドリア動態が、どのようにがん幹細胞性の獲得や維持に関与しているか? について、カルシウム制御に着目し、ミトコンドリア動態の役割を解明する。

研究成果の概要

ミトコンドリアの多彩な機能に関わる形態を制御する因子が、がん細胞の悪性形質の獲得や維持にどのように関与しているかを明らかにすることを目的とした。分子標的薬耐性肺がん細胞はミトコンドリア融合因子OPA1発現上昇によりその耐性を維持しており、OPA1の阻害により薬剤耐性が解除されることを示した。がん細胞は正常細胞に比べ、ミトコンドリア形態変化によるカルシウム制御が異なることを観察した。一方で、ミトコンドリア動態制御因子が悪性形質に関与することが報告されているグリオーマ細胞や、分子標的薬耐性肺がん細胞のミトコンドリア動態制御因子の発現を制御する上流因子の同定には至らなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミトコンドリア形態制御因子の発現を制御する上流因子の同定には至らなかったが、それは、悪性度の増したがん細胞は、より複雑に複数の生存シグナルを強化していると考えられる。一方で、ミトコンドリア動態は抗がん剤治療耐性となったがん細胞の耐性維持因子となっており、ミトコンドリア内膜融合因子を標的にすることで耐性を解除することができた。本研究の成果は、ミトコンドリア動態を治療標的とすることで、治療耐性となったがん細胞を駆逐する新規のがん治療研究となり、今後も他のがんでミトコンドリア動態の治療標的としての可能性を探りたい。

報告書

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

    (7件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Padua(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Padua(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Essential role of autophagy in protecting neonatal haematopoietic stem cells from oxidative stress in a p62-independent manner2021

    • 著者名/発表者名
      Nomura Naho、Ito Chiaki、Ooshio Takako、Tadokoro Yuko、Kohno Susumu、Ueno Masaya、Kobayashi Masahiko、Kasahara Atsuko、Takase Yusuke、Kurayoshi Kenta、Si Sha、Takahashi Chiaki、Komatsu Masaaki、Yanagawa Toru、Hirao Atsushi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 1666-1679

    • DOI

      10.1038/s41598-021-81076-z

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pillar[6]arene acts as a biosensor for quantitative detection of a vitamin metabolite in crude biological samples2020

    • 著者名/発表者名
      Ueno Masaya、Tomita Takuya、Arakawa Hiroshi、Kakuta Takahiro、Yamagishi Tada-aki、Terakawa Jumpei、Daikoku Takiko、Horike Shin-ichi、Si Sha、Kurayoshi Kenta、Ito Chiaki、Kasahara Atsuko、Tadokoro Yuko、Kobayashi Masahiko、Fukuwatari Tsutomu、Tamai Ikumi、Hirao Atsushi、Ogoshi Tomoki
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 3 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s42004-020-00430-w

    • NAID

      120006939157

    • 関連する報告書
      2020 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] Mitochondrial dynamics and intraorganellar contact sites in stemness and differentiation、『HUMAN BIOLOGYを志向したミトコンドリア生化学/mitochondrial biochemistry and the human biology』シンポジウム2S08e2021

    • 著者名/発表者名
      笠原敦子
    • 学会等名
      第94回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 幹細胞性におけるミトコンドリア動態の果たす役割について2020

    • 著者名/発表者名
      笠原敦子
    • 学会等名
      第93回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mitochondrial dynamics in malignant progression: retrograde control from mitochondria2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Kasahara
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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