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NRF2依存性がん細胞の代謝物による腫瘍微小環境改変メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07379
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49010:病態医化学関連
研究機関東北医科薬科大学 (2021-2022)
東北大学 (2019-2020)

研究代表者

北村 大志  東北医科薬科大学, 医学部, 助教 (20706949)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード腫瘍免疫 / NRF2 / KEAP1 / 代謝物 / 肺がん / 代謝 / NRF2依存性がん / メタボローム / 腫瘍微小環境
研究開始時の研究の概要

本申請研究では、発がんモデルマウスや、マウス同種間で移植可能な悪性度の高いNRF2依存性がん細胞を構築し、転移モデル実験などに供することで、がん細胞が放出する特徴的な代謝物の腫瘍微小環境への影響を解析し、がん細胞の代謝物による腫瘍微小環境の改変(Metabolic instruction)ががんの悪性化に果たす役割を解明する。また、がん細胞の代謝が腫瘍微小環境のみならず、担がん宿主の全身状態にも影響する可能性を検証するために、担がんマウスの運動能などを長期的に観察する。

研究成果の概要

肺がんなどで恒常的に活性化している転写因子NRF2は腫瘍形成能の上昇や放射線治療や化学療法に対する治療抵抗性を生み出すことでがんの悪性化に貢献しているが、そのメカニズムなどは不明な点が多い。また、近年NRF2活性化がんは免疫チェックポイント阻害剤に対して抵抗性を示すことが報告されている。本研究ではNRF2活性化がんは免疫抑制物質である代謝物の放出を介して、腫瘍微少環境を改変することでがんの悪性化に寄与するという仮説を検証することとした。マウス肺がんモデルなどを用いた一連の実験から、NRF2活性化がんにおいて特徴的な腫瘍浸潤免疫細胞の特徴を明らかにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

NRF2依存性がん細胞は悪性腫瘍をしばしば形成しており、腫瘍微小環境に中において免疫細胞やがん繊維芽細胞の機能を調節しているかといった事については現在までに実験学的には証明されていなかった。近年の解析では、免疫チェックポイント阻害剤などに対しても抵抗性を示していることがヒト肺がんデータベースより明らかになっている。本研究ではこれらのメカニズムについて有用な知見を提供することができる点で、難治がんであるNRF2活性化がんの新たな治療標的の開発に繋がる研究となることが予想され、関連分野に波及するそのインパクトや効果は大きいと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Establishment of Neh2-Cre:tdTomato reporter mouse for monitoring the exposure history to electrophilic stress2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kitamura, Tetsuya Oishi, Shohei Murakami, Tomoe Yamada-Kato, Isao Okunishi, Masayuki Yamamoto, Yukio Katori, Hozumi Motohashi
    • 雑誌名

      Free Radic Biol Med

      巻: 193 ページ: 610-619

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2022.11.004

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic, metabolic and immunological features of cancers with NRF2 addiction2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kitamura, Haruna Takeda, Hozumi Motohashi
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 596 号: 16 ページ: 1981-1993

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14458

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase NIMA-interacting 1 directly binds and stabilizes Nrf2 in breast cancer.2022

    • 著者名/発表者名
      Saeidi S, Kim SJ, Guillen-Quispe YN, Jagadeesh ASV, Han HJ, Kim SH, Zhong X, Piao JY, Kim SJ, Jeong J, Shin YJ, Cha YJ, Lee HB, Han W, Min SH, Tian W, Kitamura H, Surh YJ
    • 雑誌名

      FASEB J

      巻: 36 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1096/fj.202100776rr

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Impacts of NRF2 activation in non–small-cell lung cancer cell lines on extracellular metabolites2020

    • 著者名/発表者名
      Saigusa Daisuke、Motoike Ikuko N.、Saito Sakae、Zorzi Michael、Aoki Yuichi、Kitamura Hiroshi、Suzuki Mikiko、Katsuoka Fumiki、Ishii Hirofumi、Kinoshita Kengo、Motohashi Hozumi、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 111 号: 2 ページ: 667

    • DOI

      10.1111/cas.14278

    • 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] Microenvironmental activation of Nrf2 restricts the progression of Nrf2-activated malignant tumors2020

    • 著者名/発表者名
      Makiko Hayashi, Ayumi Kuga, Mikiko Suzuki, Harit Panda, Hiroshi Kitamura, Hozumi Motohashi, Masayuki Yamamoto
    • 雑誌名

      Cancer Research

      巻: 0 号: 16 ページ: 00-00

    • DOI

      10.1158/0008-5472.can-19-2888

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancer remodeling promotes tumor-initiating activity in NRF2-activated non-small cell lung cancers2020

    • 著者名/発表者名
      Okazaki Keito、Anzawa Hayato、Liu Zun、Ota Nao、Kitamura Hiroshi、Onodera Yoshiaki、Alam Md. Morshedul、Matsumaru Daisuke、et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 5911-5911

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19593-0

    • 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] Autophagy regulates lipid metabolism through selective turnover of NCoR12019

    • 著者名/発表者名
      Saito Tetsuya、Kuma Akiko、Sugiura Yuki、Ichimura Yoshinobu、Obata Miki、Kitamura Hiroshi、Okuda Shujiro、Lee Hyeon-Cheol、Ikeda Kazutaka、Kanegae Yumi、Saito Izumu、Auwerx Johan、Motohashi Hozumi、Suematsu Makoto、Soga Tomoyoshi、Yokomizo Takehiko、Waguri Satoshi、Mizushima Noboru、Komatsu Masaaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 41467-41467

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08829-3

    • 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] EBウイルスゲノムの東アジア地域間における多様性に関する系統解析2023

    • 著者名/発表者名
      北村大志, 矢島美彩子, 生田和史, 神田輝
    • 学会等名
      第31回EBV感染症研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 改変コンディショナルリプログラミング法によるEBウイルス陽性胃がん細胞株化の試み2022

    • 著者名/発表者名
      神田輝, 北村大志, 生田和史, 清野透
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 胎盤栄養膜由来microRNA群によるサイトメガロウイルス産生の誘導2022

    • 著者名/発表者名
      生田 和史, 矢島 美彩子, 北村 大志, 神田 輝
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Inhibition of xCT,cystine/glutamate transporter, supresses chronic inflammation in a mouse model of inflammatory bowel disease2022

    • 著者名/発表者名
      岩城英也, 関根弘樹, 村上昌平, 加藤伸史, 北村大志, 福田真嗣, 曽我朋義, 角田 洋一, 正宗淳, 本橋ほづみ
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウス胎児線維芽細胞を用いたNRF2活性化腫瘍モデルの作成2022

    • 著者名/発表者名
      北村大志, 神田輝, 本橋ほづみ
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] EBV複製時におけるhost-shutoffとRNAポリメラーゼIIの機能修飾2022

    • 著者名/発表者名
      神田輝, 北村大志
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 胎盤で高発現するmicroRNA群によるサイトメガロウイルス産生の誘導2022

    • 著者名/発表者名
      生田和史, 矢島美彩子, 北村大志, 神田輝
    • 学会等名
      第74回日本細菌学会東北支部会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 胎盤栄養膜由来microRNA群によるサイトメガロウイルス産生の誘導2022

    • 著者名/発表者名
      生田和史, 矢島美彩子, 北村大志, 神田輝
    • 学会等名
      第46回国際ヘルペスウイルスワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of a transgenic mouse line for monitoring exposure history to electrophilic stress.2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kitamura, Tetsuya Oishi, Shohei Murakami, Yukio Katori, Hozumi Motohashi.
    • 学会等名
      第155回東北大学加齢医学研究所 集談会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炎症性腸疾患におけるシスチントランスポーターxCTの機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      加藤伸史、北村大志、村上昌平、河部剛史、石井直人、亀井尚、本橋ほづみ
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部第87回例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 親電子性ストレス曝露履歴モニタリングマウスの樹立2021

    • 著者名/発表者名
      北村大志、大石哲也、村上昌平、香取幸夫、本橋ほづみ
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 炎症性腸疾患におけるシスチントランスポーターxCTの機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      加藤伸史、北村大志、村上昌平、河部剛史、石井直人、亀井尚、本橋ほづみ
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Establishment of a transgenic mouse line for monitoring exposure history to electrophilic stress2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kitamura, Yoshiaki Onodera, Takashi Suzuki, Hozumi Motohashi.
    • 学会等名
      155th IDAC Bi Annual Meeting,
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] KEAP1の抑制によるNRF2経路の活性化がもたらす加齢性難聴の予防効果の検討2020

    • 著者名/発表者名
      大石哲也、松丸大輔、北村大志、本蔵陽平、香取幸夫、本橋ほづみ
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部 第86回例会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Establishment of a transgenic mouse line for monitoring exposure history to electrophilic stress2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kitamura, Tetsuya Oishi, Tomoe Kato, Isao Okunishi, Hozumi Motohashi.
    • 学会等名
      AAIC20
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of a transgenic mouse line for monitoring exposure history to electrophilic stress.2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Oishi, Hiroshi Kitamura, Yukio Katori, Hozumi Motohashi.
    • 学会等名
      The 9th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research-Asia (SFRR-Asia).
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非小細胞性肺がんにおけるエンハンサーリモデリングによるNRF2-NOTCH3経路の活性化と幹細胞性への貢献.2019

    • 著者名/発表者名
      岡崎慶斗、安澤隼人、北村大志、小野寺好明、Md. Morshedul Alam、松丸大輔、太田奈緒、桜田晃、岡田克典、勝岡史城、山本雅之、鈴木貴、木下賢吾、関根弘樹、本橋ほづみ
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部 第85回例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化ストレスに対するNRF2活性化履歴モニタリングマウスの作成.2019

    • 著者名/発表者名
      大石哲也、北村大志、香取幸夫、本橋ほづみ.
    • 学会等名
      本生化学会東北支部 第85回例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化ストレスに対するNRF2活性化履歴モニタリングマウスの作成2019

    • 著者名/発表者名
      大石哲也、北村大志、香取幸夫、本橋ほづみ
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Establoshment of a transgenic mouse line for monitoring exposure history to electrophilic stress.2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Oishi, Hiroshi Kitamura, Yukio Katori, Hozumi Motohashi.
    • 学会等名
      The Environmental Response V
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancer remodeling at the NOTCH3 locus licenses NRF2 for the promotion of a stem-like phenotype in non-small cell lung cancers.2019

    • 著者名/発表者名
      Keito Okazaki, Hayato Anzawa, Hiroshi Kitamura, Yoshiaki Onodera, Md. Morshedul Alam, Daisuke Matsumaru, Takuma Suzuki, Fumiki Katsuoka, Nao Ota, Akira Sakurada, Yoshinori Okada, Masayuki Yamamoto, Takashi Suzuki, Kengo Kinoshita, Hiroki Sekine, Hozumi Motohashi.
    • 学会等名
      The Environmental Response V
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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