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抗がん薬の作用メカニズムにおけるPARPと活性酸素シグナル伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07210
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47060:医療薬学関連
研究機関金城学院大学

研究代表者

水谷 秀樹  金城学院大学, 薬学部, 教授 (80397504)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード抗がん薬 / PARP阻害薬 / アントラサイクリン系抗がん薬 / 活性酸素種 / アポトーシス / 過酸化水素 / ミトコンドリア / PARP / 活性酸素 / シグナル伝達
研究開始時の研究の概要

PARP (poly ADP ribose polymerase) は細胞内酵素であり、損傷したDNA鎖を修復する。このPARPを分子標的とするPARP阻害薬の有用性が確認され、がん治療薬として用いられている。通常、PARP阻害薬は特定のDNA修復異常を示すがんに有効であるが、PARP阻害薬と従来の抗がん薬との併用も有効であると考えられている。しかしながら、抗がん薬のPARP阻害薬併用時の詳細な機構は明らかでない。これまでに申請者は抗がん薬によるPARPを介した活性酸素種 (ROS) の生成を明らかにしてきた。そこで、本研究では抗がん薬の作用機序におけるPARPとROS、抗がん薬とPARP阻害薬との関係を明らかにすることで、抗がん薬の作用メカニズムを解明する。

研究成果の概要

抗がん薬の作用機序におけるPARPと活性酸素(ROS)について検討した。PARPの働きはPARP阻害薬(Olaparibなど)の有無で評価した。H2O2(反応時間:4 h)は、HL-60細胞に対して細胞生存率を低下させた。この低下はPARP阻害薬によって抑制された。Pirarubicin (THP)(反応時間:4 h)は細胞生存率を低下させ、この低下はOlaparibの影響を受けなかった。一方、THP(24 h)は細胞生存率を低下させ、この低下はOlaparibにより抑制された。Doxorubicin (DOX)(24 h)は細胞生存率を低下させ、この低下はOlaparibにより増強された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗がん薬の作用機序におけるPARPと活性酸素(ROS)シグナル伝達機構について検討することにより、抗がん薬の作用機序におけるPARPの働きを明らかにした。PARP, ROS,および関連する分子が抗がん薬治療の新しいバイオマーカーに成り得ることを示唆しており、新しいがん治療標的分子の提案につながり、これらを用いた新しいがん化学療法の開発と創薬への基盤情報となり得る。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) 図書 (4件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of Konstanz(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Konstanz(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コンスタンツ大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Konstanz(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Structural Characterization of Zinc(II)/Cobalt(II) Complexes of Chiral <i>N</i>-(Anthracen-9-yl)methyl-<i>N</i>,<i>N</i>-bis(2-picolyl)amine and Evaluation of DNA Photocleavage Activity2023

    • 著者名/発表者名
      Ichimaru Yoshimi、Kato Koichi、Nakatani Rina、Isomura Risa、Sugiura Kirara、Yamaguchi Yoshihiro、Jin Wanchun、Mizutani Hideki、Imai Masanori、Kurihara Masaaki、Fujita Mikako、Otsuka Masami、Kurosaki Hiromasa
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 71 号: 7 ページ: 545-551

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00043

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2023-07-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Docosahexaenoic acid contributes to increased CaMKII protein expression and a tendency to increase nNOS protein expression in differentiated NG108-15 cells2023

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa Daisuke、Suzuki Kinari、Sato Hikari、Katsurayama Natsumi、Tahira Tomoko、Mizutani Hideki、Ohara Naoki
    • 雑誌名

      Drug Discoveries & Therapeutics

      巻: 17 号: 3 ページ: 209-213

    • DOI

      10.5582/ddt.2023.01003

    • ISSN
      1881-7831, 1881-784X
    • 年月日
      2023-06-30
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of Zinc(II) Complex of 1,4,7,10-Tetrazacyclododecane and Deprotonated 5-Fluorouracil (FU) in Crystalline/Solution States and Evaluation of Anticancer Activity: Approach for Improving the Anticancer Activity of FU2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Ichimaru, Koichi Kato, Rina Nakatani, Kirara Sugiura, Hideki Mizutani, Emiko Kinoshita-Kikuta, Tohru Koike, Wanchun Jin, Masanori Imai, Hiromasa Kurosaki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Communications

      巻: 147 ページ: 110221-110221

    • DOI

      10.1016/j.inoche.2022.110221

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Docosahexaenoic Acid Increases Vesicular Glutamate Transporter 2 Protein Levels in Differentiated NG108-15 Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Miyazawa, Yeonjoo Lee, Mao Tsuchiya, Tomoko Tahira, Hideki Mizutani, Naoki Ohara
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 45 号: 9 ページ: 1385-1388

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00132

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2022-09-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Idarubicin, an Anthracycline, Induces Oxidative DNA Damage in the Presence of Copper (II).2020

    • 著者名/発表者名
      Mizutani H, Shiga C, Imai M, Ikemura K, Kitamura Y, Ohta K, Miyazawa D, Sakanashi M, Tahira T, Maeda T, Hiraku Y, Kawanishi S.
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 40 号: 10 ページ: 5399-5404

    • DOI

      10.21873/anticanres.14548

    • 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
  • [学会発表] アントラキノン系抗がん薬ミトキサントロンによる細胞死の解析2024

    • 著者名/発表者名
      水谷秀樹、内田朱音、巴山唯寧、加藤里菜、山中春奈、余語一紗、川西正祐
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部・第12回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Analyses of cell death induced by amrubicin, an anthracycline: role of reactive oxygen species.2023

    • 著者名/発表者名
      Hideki Mizutani, Shosuke Kawanishi
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] アントラサイクリン系抗がん薬アムルビシンによる細胞死の解析2023

    • 著者名/発表者名
      水谷秀樹、星川真理子、川西正祐
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部・第11回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット神経膠腫細胞を用いたアントラサイクリン系モデル化合物の細胞死におけるH2O2の役割2023

    • 著者名/発表者名
      松永優里奈、田村梨歩、伊藤梓、柿本桃佳、水谷秀樹、奥村典子
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] PARP阻害薬オラパリブが抗がん薬ピラルビシンの細胞毒性に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      水谷秀樹、箕田祥子、星川真理子、宮澤大介、前田徹、Aswin Mangerich、Alexander Buerkle、川西正祐
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ドコサヘキサエン酸が分化誘導下NG108-15細胞の小胞グルタミン酸トランスポータータンパク質発現に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      宮澤大介、李妍周、土屋茉央、田平知子、水谷秀樹、大原直樹
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗がん薬ピラルビシンの細胞毒性におけるPARP阻害薬オラパリブの影響2022

    • 著者名/発表者名
      水谷秀樹、箕田祥子、Aswin Mangerich、Alexander Buerkle、川西正祐
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部・第10回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット神経膠種細胞を用いたアントラサイクリン系モデル化合物の細胞死メカニズムの評価2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤梓、曽我杏莉沙、木下瑞希、大野詩乃、柿本桃佳、水谷秀樹、北村祐貴、奥村典子
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アントラサイクリン系モデル化合物の酸化還元特性と細胞毒性2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤梓、曽我杏莉沙、木下瑞希、竹内堂朗、水谷秀樹、北村祐貴、奥村典子
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部・第9回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ドコサヘキサエン酸がNG108-15細胞のシナプス小胞関連タンパク質に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      宮澤大介、李妍周、土屋茉央、北森一哉、水谷秀樹、田平知子、大原直樹
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部 合同学術大会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 薬物治療学 改訂12版2023

    • 著者名/発表者名
      水谷秀樹 他
    • 総ページ数
      952
    • 出版者
      南山堂
    • ISBN
      9784525721022
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [図書] 薬物治療学 改訂10版2021

    • 著者名/発表者名
      水谷秀樹 他
    • 総ページ数
      910
    • 出版者
      南山堂
    • ISBN
      9784525720506
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 薬物治療学 改訂9版2020

    • 著者名/発表者名
      水谷秀樹 他
    • 総ページ数
      912
    • 出版者
      南山堂
    • ISBN
      9784525720599
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 図解 腫瘍薬学2020

    • 著者名/発表者名
      水谷秀樹 他
    • 総ページ数
      677
    • 出版者
      南山堂
    • ISBN
      9784525721619
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 金城学院大学学術研究データベース

    • URL

      https://research.kinjo-u.ac.jp/kighp/KgApp/TOP

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 金城学院大学 学術研究データベース

    • URL

      https://research.kinjo-u.ac.jp/kighp/KgApp/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 金城学院大学学術研究データベース

    • URL

      http://tdb.kinjo-u.ac.jp/search/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 金城学院大学学術研究データベース

    • URL

      http://tdb.kinjo-u.ac.jp/search/index.php/search/top

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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