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植物由来天然化合物によるPiezo1阻害を介した大腸ガン抑制と正常細胞の保護

研究課題

研究課題/領域番号 21K06632
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47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関昭和大学

研究代表者

高山 靖規  昭和大学, 医学部, 講師 (60711033)

研究分担者 丸山 健太  生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 特任准教授 (60724119)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード大腸癌 / フラボノイド / Piezo1 / 大腸ガン / リクイリチゲニン / TRPV4 / アノクタミン1 / エストロゲン
研究開始時の研究の概要

機械感受性イオンチャネルであるPiezo1の活性は細胞増殖を促し、癌を増悪させる。申請者は植物由来の天然化合物であるリクイリチゲニンにPiezo1阻害作用があることを発見した。また、申請者はマウス大腸癌由来細胞株CMT-93細胞においてPiezo1の機能的発現を発見した。そこで本研究では、リクイリチゲニンによるPiezo1阻害を介した大腸ガン抑制機構の解明を目指す。 一方で、HEK293T細胞(正常細胞株)でPiezo1を欠損させると致死的環境における生存率が高まった。つまり、Piezo1阻害は癌を抑制しつつ、癌周辺の正常細胞を保護すると考えられる。そのため、この機構についても解明を目指す。

研究成果の概要

大腸癌細胞に発現する機械感受性イオンチャネルPiezo1は癌悪性化に関わっていることが示唆されている。本研究では天然化合物の一種であるリクイリチゲニンにPiezo1阻害効果、および大腸癌細胞の増殖抑制効果を発見した。そこで、Piezo1欠損大腸癌細胞において検討した結果、驚くべきことに野生株よりも高い増殖能を示すことが判明した。これらの結果は、未解明の大腸癌悪性シグナリングの存在を示しており、今後新たな抗がんターゲットが同定されることが期待される。なお、リクイリチゲニンはPiezo1欠損株においても細胞死を誘導した為、悪性度の高い大腸癌に対しても有効であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大腸癌は世界では年間約90万人、本邦では約5万人を死に至らしめる疾患である。また、その死亡者は20歳代から後期高齢者まで生じており、決して特定の年代における問題ではない。その為、大腸癌の細胞生理機能に影響をもたらす化合物の探索や癌増殖抑制手段を発見することは非常に重要である。本研究では、漢方薬の生薬として頻用される甘草に由来するフラボノイドであるリクイリチゲニンが人為的とはいえ増悪化させた大腸癌細胞をも死滅させたことから、将来的には進行癌であったとしても化合物投与により完治できる未来を切り開けるかもしれない。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Phosphorylated TRPV1 and ANO1 ⁄ TMEM16A interaction induced by low concentration of capsaicin or innocuous heat stimulation2024

    • 著者名/発表者名
      Takayama Yasunori、Tominaga Makoto
    • 雑誌名

      PAIN RESEARCH

      巻: 39 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.11154/pain.39.1

    • ISSN
      0915-8588, 2187-4697
    • 年月日
      2024-01-12
    • 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] TRPV3-ANO1 interaction positively regulates wound healing in keratinocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Yamanoi Yu、Lei Jing、Takayama Yasunori、Hosogi Shigekuni、Marunaka Yoshinori、Tominaga Makoto
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 号: 1 ページ: 88-88

    • DOI

      10.1038/s42003-023-04482-1

    • 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] Senso-Immunologic Prospects for Complex Regional Pain Syndrome Treatment2022

    • 著者名/発表者名
      Okumo Takayuki、Takayama Yasunori、Maruyama Kenta、Kato Mami、Sunagawa Masataka
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 12 ページ: 628968-628968

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.786511

    • 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] The Calcium-Activated Chloride Channel TMEM16A is Inhibitied by Liquiritigenin2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Mami、Takayama Yasunori、Sunagawa Masataka
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 12 ページ: 786511-786511

    • DOI

      10.3389/fphar.2021.628968

    • 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] 体温におけるリン酸化TRPV1とアノクタミン1の相互作用2023

    • 著者名/発表者名
      高山靖規
    • 学会等名
      第45回 日本疼痛学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of Piezo1 inhibition by liquiritigenin, and anti-colon cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Takayama, Kenta Maruyama, Takeshi Kondo, Mami Kato, Makoto Tominaga, Masataka Sunagawa
    • 学会等名
      第100回 日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] プロポフォールの温度変化がヒトTRPA1活性化に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      藤川千啓, 高山靖規, 富永真琴, 赤瀬智子
    • 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] 甘草由来フラボノイドおよびエストロゲンによるTMEM16A阻害2022

    • 著者名/発表者名
      加藤真未, 高山靖規, 砂川正隆
    • 学会等名
      生理学研究所 痛みの研究会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Currents of mechanosensitive channels induced by using single glass pipette2022

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Takayama, Mami Kato, Kenta Maruyama, Masataka Sunagawa
    • 学会等名
      第99回 日本生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The effects of estrogen on mouse and human TRPA1 currents2022

    • 著者名/発表者名
      Mami Kato, Yasunori Takayama, Masataka Sunagawa
    • 学会等名
      第99回 日本生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] TRPA1 and TMEM16A inhibitions by Estrogen2021

    • 著者名/発表者名
      Mami Kato, Yasunori Takayama, Masataka Sunagawa
    • 学会等名
      第44回 日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 炎症時に感じる焼けるような痛みにはリン酸化TRPV1とアノクタミン1の相互作用が重要

    • URL

      https://www.u-presscenter.jp/article/post-52502.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 炎症時に感じる焼けるような痛みにはリン酸化TRPV1とアノクタミン1の相互作用が重要

    • URL

      https://www.nips.ac.jp/release/2024/01/trpv11.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 傷の修復に関わる新たなメカニズムを発見 -- 皮膚細胞機能がクロライドイオンにより制御される

    • URL

      https://www.u-presscenter.jp/article/post-49890.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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