• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

呼吸鎖活性ー代謝ストレス応答系の共役機構の破綻に基づく臓器横断的癌治療薬の提案

研究課題

研究課題/領域番号 21K06809
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48030:薬理学関連
研究機関昭和大学

研究代表者

柴沼 質子  昭和大学, 薬学部, 教授 (60245876)

研究分担者 日暮 大渡  昭和大学, 薬学部, 助教 (50882487)
森 一憲  昭和大学, 薬学部, 講師 (60349040)
石川 文博  昭和大学, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (60515667)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードミトコンドリアストレス応答 / AMPK / 呼吸鎖 / ミトコンドリアストレス応答機構 / 臓器横断的癌治療薬 / 代謝ストレス応答
研究開始時の研究の概要

広範な癌腫の半数以上でミトコンドリアDNA(mtDNA)量と転写(mtRNA)量が減少している。この減少を標的に出来れば、臓器横断的で高い割合で有効な癌治療法となる。本研究では、mtDNA/RNA低下(mt-Low)細胞が、呼吸鎖の阻害に対し高度に感受性であることに着目し、その理由について『代謝ストレス応答系』に焦点を当てて解析する。また、その情報を基に、呼吸鎖を標的とする抗癌剤の提案を目指す。

研究実績の概要

本課題は、近年ヒト腫瘍のかなりの割合を占めることがわかったミトコンドリアDNA/RNA呼吸鎖活性低下(mt-Low)癌に対する個別化医療のために、有効な治療標的を同定することを目的としている。手がかりとして、私達が独自に見出した知見「mt-Low癌細胞は呼吸鎖阻害剤(RI)に対して高度に感受性である」ことに着目し、(1)その高感受性のメカニズム『呼吸鎖活性-代謝ストレス応答系の共役機構の破綻』の実態を明らかにする、(2)呼吸鎖複合体構成因子に対するsiRNAについて、RI同様の有効性を示すものを探索し、核酸医薬候補を得る、(3)低濃度のRIの個体に対する安全性、有効性を調べ、臨床応用の可能性を示す、ことを目指している。
本年度は特に、(1)のmt-Low癌細胞における『ストレス応答系(AMPK/NAD+/SIRT/PCG-1α)の破綻』の実態の解明を目指した。これまでに、破綻の原因について、AMPKの活性化が鍵を握ること、そして、①呼吸鎖阻害剤の存在下でATP低下/AMP上昇(AMPK活性化の引き金)が起こらない、もしくは起こっても②AMPKが十分に活性化されない、のいずれかが原因であることを突き止めた。その後、mt-Low細胞でも①が起こることがわかり、可能性のうち、②が原因である可能性が高まった。そこで、AMPK阻害タンパク質FLCNの関与を想定して検討したが、FLCNの発現量について、mt-Low細胞で特に高い傾向は見られず、本分子の関与は低いと判断した。そこで、他の可能性について、これまでの知見を検索した結果、最近、野生型p53にPCG-1αの活性化機能があること、一方、変異型p53にはPCG-1αの機能を阻害する効果やAMPK阻害作用がある、という報告がなされていることがわかった。興味深いことに、mt-Low細胞はすべてp53が変異型であった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本課題では、目的達成のため、以下の3項目(1)mt-Low癌細胞が呼吸鎖阻害剤(RI)に対して感受性を示すメカニズム『呼吸鎖活性-代謝ストレス応答系の共役機構の破綻』の実態を明らかにする、(2)呼吸鎖複合体構成因子に対するsiRNAについて、RI同様の有効性を示すものを探索し、核酸医薬候補を得る、(3)低濃度のRIの個体に対する安全性、有効性を調べ、臨床応用の可能性を示す、を予定している。令和5年度までに項目(1)を終了予定であったが、設定した仮説の修正を迫られた。(2)については候補を絞り込むことが出来た。(3)については、まだ実施できていない。

今後の研究の推進方策

令和6年度は最終年度であるので、(1)について、最近浮上した新たな可能性(p53との関係)について検討し、結論を得る。(2)については、候補となったsiRNAによる細胞死の詳細(シグナルや様式)について調べ、(3)で、低濃度RIや、臨床試験中の新規RIとともに有用性を判断したい。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] An indispensable role of TAZ in anoikis resistance promoted by OTUB1 deubiquitinating enzyme in basal-like triple-negative breast cancer cells2023

    • 著者名/発表者名
      Hidetsugu Nakagawa, Masato Higurashi, Fumihiro Ishikawa, Kazunori Mori, Motoko Shibanuma
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun .

      巻: 649 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.01.080

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] HMGA2 drives the IGFBP1/AKT pathway to counteract the increase in P27KIP1 protein levels in mtDNA/RNA-less cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Tsuyoshi、Saito Koji、Higurashi Masato、Ishikawa Fumihiro、Kohno Yohko、Mori Kazunori、Shibanuma Motoko
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 号: 1 ページ: 152

    • DOI

      10.1111/cas.15582

    • 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
  • [学会発表] NAD+-SIRT3/6によるp21Cip1発現制御と癌細胞増殖制御2023

    • 著者名/発表者名
      日暮大渡、森一憲、中川 英嗣、石川文博、柴沼質子
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] HMGA2/IGFBP1/AKT経路によるP27KIP1分解機構の制御と癌治療標的としての意義2022

    • 著者名/発表者名
      丸山剛、齊藤光次、日暮大渡、石川文博、河野葉子、森一憲、柴沼質子
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] HMGA2はp27Kip1の分解を介してmtDNAが少ない肝細胞の増殖能を維持する2021

    • 著者名/発表者名
      丸山剛
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi