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アクチン動態が制御するがん幹細胞の薬剤耐性機構の解明と治療戦略の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K07131
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
研究機関藤田医科大学

研究代表者

信末 博行  藤田医科大学, 腫瘍医学研究センター, 講師 (90525685)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードアクチン細胞骨格 / がん幹細胞 / 薬剤耐性 / 骨肉腫 / MKL1
研究開始時の研究の概要

腫瘍組織は不均一な細胞集団により構成されており、特にがん幹細胞は化学療法抵抗性(薬剤耐性)を有しており、その特性はがんの根治を困難にするとともに、がん再発の主たる要因となっている。したがって、がん幹細胞の薬剤耐性を制御する分子機構の解明とその制御に基づくがん幹細胞を標的とした新規治療法の開発が切望されている。申請者らはごく最近、マウス骨肉腫モデルにおいて薬剤耐性を示す潜在的がん幹細胞を同定し、アクチン動態により制御される転写調節因子MKL1が骨肉腫幹細胞の薬剤耐性を制御するマスター因子として働くことを見出している。

研究成果の概要

薬剤耐性を示すマウス骨肉腫細胞AOに抗がん剤Doxorubicinを処理すると、生き残った細胞にてアクチンの重合化、さらには転写調節因子MKL1が活性化することを見出した。次いで、AO細胞でMKL1を阻害すると抗がん剤に対する感受性が増加し、反対に、薬剤感受性を示すAX細胞でMKL1を発現誘導すると抗がん剤に抵抗性を示すようになった。さらに、ヒト骨肉腫細胞株においてDoxorubicinを処理するとともにアクチン重合を阻害すると、MKL1活性が阻害され、抗がん剤の抗腫瘍効果が増強されることが分かった。以上の結果から、MKL1は骨肉腫細胞において薬剤耐性制御因子として働くことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、細胞骨格構成要素であるアクチンの動態を分子標的として制御することで、転写制御シグナルを変化させ、がん幹細胞の薬剤耐性を阻害し腫瘍抑制するという新規治療法の開発に繋がるものであり、学術的に新しい概念を生み出すだけでなく、社会的意義も極めて大きいと考える。

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

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 その他

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) (うち国際学会 1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Growth Transformation of B Cells by Epstein-Barr Virus Requires <i>IMPDH2</i> Induction and Nucleolar Hypertrophy2023

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Atsuko、Watanabe Takahiro、Matsuoka Kazuhiro、Okuno Yusuke、Yanagi Yusuke、Narita Yohei、Mabuchi Seiyo、Nobusue Hiroyuki、Sugihara Eiji、Hirayama Masaya、Ide Tomihiko、Onouchi Takanori、Sato Yoshitaka、Kanda Teru、Saya Hideyuki、Iwatani Yasumasa、Kimura Hiroshi、Murata Takayuki
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 11 号: 4

    • DOI

      10.1128/spectrum.00440-23

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Depletion of R270C Mutant p53 in Osteosarcoma Attenuates Cell Growth but Does Not Prevent Invasion and Metastasis In Vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Takatsune、Sugihara Eiji、Takeshima Hideyuki、Nobusue Hiroyuki、Yamaguchi Rui、Yamaguchi-Iwai Sayaka、Fukuchi Yumi、Ushijima Toshikazu、Muto Akihiro、Saya Hideyuki
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 号: 22 ページ: 3614-3614

    • DOI

      10.3390/cells11223614

    • 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] Regulatory roles of fibronectin and integrin α5 in reorganization of the actin cytoskeleton and completion of adipogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Uetaki Megumi、Onishi Nobuyuki、Oki Yoshinao、Shimizu Takatsune、Sugihara Eiji、Sampetrean Oltea、Watanabe Takashi、Yanagi Hisano、Suda Kiyoshi、Fujii Hiroya、Kano Koichiro、Saya Hideyuki、Nobusue Hiroyuki
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 33 号: 9

    • DOI

      10.1091/mbc.e21-12-0609

    • 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] MEK inhibition preferentially suppresses anchorage‐independent growth in osteosarcoma cells and decreases tumors in vivo2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Takatsune、Kimura Kiyomi、Sugihara Eiji、Yamaguchi‐Iwai Sayaka、Nobusue Hiroyuki、Sampetrean Oltea、Otsuki Yuji、Fukuchi Yumi、Saitoh Kaori、Kato Keiko、Soga Tomoyoshi、Muto Akihiro、Saya Hideyuki
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Research

      巻: - 号: 12 ページ: 2732-2743

    • DOI

      10.1002/jor.25023

    • 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] ROCK阻害剤ファスジルは治療抵抗性骨肉腫細胞において化学療法による抗腫瘍効果を高める2023

    • 著者名/発表者名
      信末博行、清水孝恒、上瀧 萌、住吉清香、近藤由佳、山田勢至、塚本徹哉、佐谷秀行
    • 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] Therapeutic strategies based on actin cytoskeleton dynamics for targeting chemoresistant osteosarcoma stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      信末博行, 清水孝恒, 高橋信博, 山口さやか, 杉原英志, 大西伸幸, 佐谷秀行
    • 学会等名
      第12回 日米癌合同会議
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inhibition of MKL1 enhances the effects of anticancer drugs in chemoresistant osteosarcoma cells2022

    • 著者名/発表者名
      信末博行, 清水孝恒, 高橋信博, 山口さやか, 杉原英志, 大西伸幸, 佐谷秀行
    • 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] Therapeutic strategies based on actin cytoskeleton dynamics for targeting chemoresistant osteosarcoma stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      信末博行, 清水孝恒, 高橋信博, 山口さやか, 杉原英志, 大西伸幸, 佐谷秀行
    • 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
  • [備考] 藤田医科大学 腫瘍医学研究センター ホームページ

    • URL

      https://fcc.fujita-hu.ac.jp

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 藤田医科大学 がん医療研究センター ホームページ

    • URL

      https://fcc.fujita-hu.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] 治療抵抗性がん細胞制御剤及び抗がん剤の抗腫瘍作用増強剤2021

    • 発明者名
      佐谷秀行, 信末博行
    • 権利者名
      佐谷秀行, 信末博行
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-214001
    • 出願年月日
      2021
    • 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: 2025-01-30  

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