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口腔癌骨破壊病変における知覚神経と癌細胞の相互作用メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K10071
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57060:外科系歯学関連
研究機関鹿児島大学 (2023)
島根大学 (2021-2022)

研究代表者

奥井 達雄  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (40610928)

研究分担者 佐々木 朗  岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (00170663)
志茂 剛  北海道医療大学, 歯学部, 教授 (40362991)
米田 俊之  大阪大学, 大学院歯学研究科, 招へい教員 (80142313)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード骨代謝 / がん骨破壊病変 / 知覚神経 / 顎骨 / 骨破壊 / 癌性疼痛 / 骨痛
研究開始時の研究の概要

1)骨に浸潤した口腔癌が知覚神経の神経突起伸長、興奮および骨痛を誘発することを明らかにする。癌性骨痛と並行して知覚神経が産生する増殖因子を同定する。
2)上記1.で同定した増殖因子が、口腔癌の骨内での増大と骨から肺への転移を促進することを知覚神経の化学的、物理的除去ならびに増殖因子受容体の機能阻害と酸感受性受容体TRPV1欠失マウスを用い明らかにする。

研究実績の概要

本年度は乳癌細胞を脛骨の骨髄腔に注入し作成した骨痛モデルマウスを用いて, 癌性骨痛のメカニズムを検証した. 乳酸トランスポーターであるモノカルボン酸トランスポーター4 (MCT4)の発現を抑制した癌細胞を骨髄内に移植したマウスは, 通常の癌細胞を注入したマウスと比べて, DRGにおけるERKならびにCREBのリン酸化が減弱し, 骨痛が減少することが明らかになった. さらにこのモデルマウスの骨髄内の乳酸濃度が減少することが明らかになった.
in vitroにおいて知覚神経における乳酸のオーファン受容体であるGタンパク質共役受容体81(GPR81)発現を抑制すると, 乳酸によるERKリン酸化と細胞内へのCa2+流入が減少し,知覚神経細胞の興奮が抑制されることが明らかになった. これらの結果から, MCT4を介して乳癌細胞から放出された乳酸は, 感覚神経細胞のGPR81の活性化を介して骨痛を誘導することが示唆された.
上記の内容を2023年5月にInternational journal of oncology 誌に掲載した.
さらに上記研究を継続し、乳酸が脂肪、筋細胞の減少を誘導することが他家からの報告で明らかになっており、本現象に関して、GPR81がどのような役割を持つのかを検討を開始している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究遂行は問題なく行えており、論文掲載された。
そしてさらに本研究を推進させがん悪液質に関する検討を行っている。

今後の研究の推進方策

乳酸が知覚神経の興奮に与える影響のみならず、がん悪液質に関する検討を行っている。

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

    (3件)

すべて 2023 2022 2021

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

  • [雑誌論文] Lactate secreted via MCT4 from bone?colonizing breast cancer excites sensory neurons via GPR812023

    • 著者名/発表者名
      Okui Tatsuo、Hiasa Masahiro、Hasegawa Kazuaki、Nakamura Tomoya、Ono Kisho、Ibaragi Soichiro、Kanno Takahiro、Sasaki Akira、Yoneda Toshiyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Oncology

      巻: 62 号: 3 ページ: 39-51

    • DOI

      10.3892/ijo.2023.5487

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The lactate sensor GPR81 regulates glycolysis and tumor growth of breast cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Shota、Hata Kenji、Hirose Katsutoshi、Okui Tatsuo、Toyosawa Satoru、Uzawa Narikazu、Nishimura Riko、Yoneda Toshiyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 6261-6274

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10143-w

    • 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] Sensory nerves: A driver of the vicious cycle in bone metastasis?2021

    • 著者名/発表者名
      Yoneda T、Hiasa M、Okui T、Hata K
    • 雑誌名

      Journal of Bone Oncology

      巻: 30 ページ: 100387-100387

    • DOI

      10.1016/j.jbo.2021.100387

    • 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

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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