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病因性ミトコンドリアDNA変異によるがん転移促進機序の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K07654
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50010:腫瘍生物学関連
研究機関千葉県がんセンター(研究所)

研究代表者

竹永 啓三  千葉県がんセンター(研究所), がん先進治療開発研究室, 特任研究員 (80260256)

研究分担者 越川 信子  千葉県がんセンター(研究所), がん遺伝創薬研究室, 主任上席研究員 (90260249)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードミトコンドリアDNA / 細胞外小胞 / 細胞間移行 / 転移 / トンネルナノチューブ / ミトコンドリア / マイトファジー / 腫瘍内微小環境 / 病因生変異
研究開始時の研究の概要

1)マウスおよびヒト高転移性がん細胞株中に存在するミトコンドリアDNA(mtDNA)にコードされるND遺伝子の病因性変異が細胞外小胞に内包され放出された後、野生型mtDNAを有する低転移性細胞に伝搬され複製されることで高転移性を賦与する可能性、2)ヒトがん組織中mtDNA変異のうちで、ND1遺伝子中のSNPであるG3394CとC3497Tが遠隔転移と関連する可能性を検討することを目的とする。

研究成果の概要

マウス肺癌由来高転移性細胞中の転移促進性変異ミトコンドリアDNA(mtDNA)含有ミトコンドリアが低転移性細胞や間質細胞に細胞外小胞(EV)を介して水平移行することを培養細胞系と腫瘍中で見出した。EVの中でもsmall-EV画分に変異mtDNAとミトコンドリアタンパク質が検出された。一方、ヒトmtDNA欠失ρ0細胞と変異mtDNAを有するヒトがん細胞を共培養すると、変異mtDNAコピー数が増加したρ0細胞が少数認められ、変異mtDNAの種類によってはこれらの細胞の遊走能の亢進が認められた。これらの結果から、ある種の病因性変異mtDNAの細胞間移行が浸潤・転移能の亢進に関わる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞外小胞を介した転移促進性変異mtDNAの低転移性細胞への伝搬は、低転移性細胞に高転移性を賦与する可能性があり、創薬、治療、転移予測の面から様々な展開を促す可能性がある。

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

    (8件)

すべて 2023 2022 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)

  • [雑誌論文] Suppression of NSCLC A549 tumor growth by a mtDNA mutation‐targeting pyrrole‐imidazole polyamide‐TPP and a senolytic drug2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Kohei、Kida Yuki、Koshikawa Nobuko、Yamamoto Seigi、Shinozaki Yoshinao、Watanabe Takayoshi、Lin Jason、Nagase Hiroki、Takenaga Keizo
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: - 号: 4 ページ: 1321-1337

    • DOI

      10.1111/cas.15290

    • 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] Anticancer effect of a pyrrole‐imidazole polyamide‐triphenylphosphonium conjugate selectively targeting a common mitochondrial DNA cancer risk variant in cervical cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Yao Jihang、Takenaga Keizo、Koshikawa Nobuko、Kida Yuki、Lin Jason、Watanabe Takayoshi、Maru Yoshiaki、Hippo Yoshitaka、Yamamoto Seigi、Zhu Yuyan、Nagase Hiroki
    • 雑誌名

      International Journal of Cancer

      巻: 152 号: 5 ページ: 962-976

    • DOI

      10.1002/ijc.34319

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Intercellular transfer of mitochondrial DNA carrying metastasis-enhancing pathogenic mutations from high- to low-metastatic tumor cells and stromal cells via extracellular vesicles2021

    • 著者名/発表者名
      Takenaga Keizo、Koshikawa Nobuko、Nagase Hiroki
    • 雑誌名

      BMC Molecular and Cell Biology

      巻: 22 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1186/s12860-021-00391-5

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mitochondria: Endosymbiont bacteria DNA sequence as a target against cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Nagase Hiroki、Watanabe Takayoshi、Koshikawa Nobuko、Yamamoto Seigi、Takenaga Keizo、Lin Jason
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 112 号: 12 ページ: 4834-4843

    • DOI

      10.1111/cas.15143

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Growth inhibition of cancer cells by TPP-conjugated DNA gyrase inhibitors through suppression of mtDNA replication2023

    • 著者名/発表者名
      喬 昱銘、木田 裕貴、越川 信子、竹永 啓三
    • 学会等名
      第36回国際哺乳類ゲノム会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] TPP結合DNAジャイレース阻害剤によるmtDNA複製阻害を介したがん細胞の増殖阻害2022

    • 著者名/発表者名
      喬 昱銘、木田 裕貴、越川 信子、竹永 啓三
    • 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] がん細胞が遊離する細胞外小胞にはミトコンドリアDNAが包含される2019

    • 著者名/発表者名
      竹永啓三、越川信子、永瀬浩喜
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞外小胞を介した細胞間ミトコンドリアDNA移行2019

    • 著者名/発表者名
      竹永啓三、越川信子、永瀬浩喜
    • 学会等名
      第17回がんとハイポキシア研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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