造血器腫瘍の治療および予防に資する代謝物探索システムの構築

• 研究課題/領域番号: 21K19502
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分54:生体情報内科学およびその関連分野
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 平尾 敦 金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (90343350)
• 研究分担者: 加藤 将夫 金沢大学, 薬学系, 教授 (30251440)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 代謝 / 代謝物

研究開始時の研究の概要

本研究では、造血器腫瘍患者および疾患モデルを研究対象とし、メタボロミクスによる代謝物の網羅的探索法の確立、代謝物の機能解析法の確立を進め、造血器腫瘍の治療および予防に資する代謝物探索システムの構築を目指す。本研究では、観測対象を特定しないメタボロミクス法を用いて、幅広く有用な代謝物を探索し、代謝物による造血制御という新たな研究領域への展開を目指す。

研究成果の概要

本研究では、メタボロミクスによる代謝物の網羅的検索、疾患モデルにおける代謝物の機能解析により、造血器腫瘍の治療・予防に貢献する代謝物探索システムの確立を目指した。解析の結果、長期間の高脂肪食により骨髄増殖性疾患が増悪すること、高脂肪食により変動する代謝物が病態の抑制に寄与することを見いだした。本研究の成果をもとにさらに開発を進めることで、将来的には疾患バイオマーカーの同定や治療薬の開発につながることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

昨今、様々な病態解明を目指して、ゲノミクス、プロテオミクス、エピジェネティクス解析など生体サンプルの網羅的解析が進んでいる。今回、我々は最新の質量分析法によるデータ収集、インフォマティクス解析を実施し、重要な代謝物を同定するシステムを構築することができた。本研究は，代謝物という観点から造血器疾患の病態の解明に挑む新しいアプローチとして、多くの疾患研究の次世代型プロトタイプになり得る。

研究成果

• [雑誌論文] MEK5-ERK5 Axis Promotes Self-renewal and Tumorigenicity of Glioma Stem Cells (2023)
  • 著者名/発表者名: Fukasawa Kazuya、Lyu Jiajun、Kubo Takuya、Tanaka Yuki、Suzuki Akane、Horie Tetsuhiro、Tomizawa Akane、Osumi Ryoma、Iwahashi Sayuki、Tokumura Kazuya、Murata Misato、Kobayashi Masaki、Todo Tomoki、Hirao Atsushi、Hinoi Eiichi
  • 雑誌名: Cancer Research Communications 巻: 3 号: 1 ページ: 148-159
  • DOI: 10.1158/2767-9764.crc-22-0243
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Therapeutic advantage of targeting lysosomal membrane integrity supported by lysophagy in malignant glioma (2022)
  • 著者名/発表者名: Jing Yongwei、Kobayashi Masahiko、Vu Ha Thi、Kasahara Atsuko、Chen Xi、Pham Loc Thi、Kurayoshi Kenta、Tadokoro Yuko、Ueno Masaya、Todo Tomoki、Nakada Mitsutoshi、Hirao Atsushi
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 113 号: 8 ページ: 2716-2726
  • DOI: 10.1111/cas.15451
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] RHEB is a potential therapeutic target in T cell acute lymphoblastic leukemia (2022)
  • 著者名/発表者名: Pham Loc Thi、Peng Hui、Ueno Masaya、Kohno Susumu、Kasada Atuso、Hosomichi Kazuyoshi、Sato Takehiro、Kurayoshi Kenta、Kobayashi Masahiko、Tadokoro Yuko、Kasahara Atsuko、Shoulkamy Mahmoud I.、Xiao Bo、Worley Paul F.、Takahashi Chiaki、Tajima Atsushi、Hirao Atsushi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 621 ページ: 74-79
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.06.089
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Intracellular metabolic adaptation of intraepithelial CD4+CD8αα+ T lymphocytes (2022)
  • 著者名/発表者名: Harada Y, Sujino T, Miyamoto K, Nomura E, Yoshimatsu Y, Tanemoto S, Umeda S, Ono K, Mikami Y, Nakamoto N, Takabayashi K, Hosoe N, Ogata H, Ikenoue T, Hirao A, Kubota Y, Kanai T.
  • 雑誌名: iScience 巻: 25 号: 4 ページ: 104021-104021
  • DOI: 10.1016/j.isci.2022.104021
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Role of Nutrients in Maintaining Hematopoietic Stem Cells and Healthy Hematopoiesis for Life (2022)
  • 著者名/発表者名: Yuko Tadokoro and Atsushi Hirao
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 号: 3 ページ: 1574-1589
  • DOI: 10.3390/ijms23031574
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SMURF2 phosphorylation at Thr249 modifies glioma stemness and tumorigenicity by regulating TGF-β receptor stability (2022)
  • 著者名/発表者名: Hiraiwa Manami、Fukasawa Kazuya、Iezaki Takashi、Sabit Hemragul、Horie Tetsuhiro、Tokumura Kazuya、Iwahashi Sayuki、Murata Misato、Kobayashi Masaki、Suzuki Akane、Park Gyujin、Kaneda Katsuyuki、Todo Tomoki、Hirao Atsushi、Nakada Mitsutoshi、Hinoi Eiichi
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 5 号: 1 ページ: 22-22
  • DOI: 10.1038/s42003-021-02950-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The GPI-anchored protein CD109 protects hematopoietic progenitor cells from undergoing erythroid differentiation induced by TGF-β (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Mikoto、Hosokawa Kohei、Nguyen Mai Anh Thi、Nakagawa Noriharu、Maruyama Kana、Tsuji Noriaki、Urushihara Ryota、Espinoza Luis、Elbadry Mahmoud I.、Mohiuddin Md、Katagiri Takamasa、Ono Masanori、Fujiwara Hiroshi、Chonabayashi Kazuhisa、Yoshida Yoshinori、Yamazaki Hirohito、Hirao Atsushi、Nakao Shinji
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 36 号: 3 ページ: 847-855
  • DOI: 10.1038/s41375-021-01463-3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] CDK8 maintains stemness and tumorigenicity of glioma stem cells by regulating the c-MYC pathway (2021)
  • 著者名/発表者名: Fukasawa K, Kadota T, Horie T, Tokumura K, Terada R, Kitaguchi Y, Park G, Ochiai S, Iwahashi S, Okayama Y, Hiraiwa M, Yamada T, Iezaki T, Kaneda K, Yamamoto M, Kitao T, Shirahase H, Hazawa M, Wong RW, Todo T, Hirao A, Hinoi E.
  • 雑誌名: Oncogene 巻: ー 号: 15 ページ: 2803-2815
  • DOI: 10.1038/s41388-021-01745-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Cell fate determination mediated by nutrient-derived metabolites in malignant progression. (2023)
  • 著者名/発表者名: Asushi Hirao
  • 学会等名: 2023 Normal/Malignant Hematopoiesis and Novel Therapies for Hematologic Malignancies Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 栄養および免疫制御を介した造血幹細胞の発がん・老化， (2022)
  • 著者名/発表者名: 平尾敦
  • 学会等名: 第8回がんと代謝研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Cell fate decision by metabolic regulation in hematopoietic stem cell homeostasis and leukemogenesis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Hirao
  • 学会等名: The 39th Sapporo International Cancer Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cell fate determination mediated by nutrient-derived metabolites in tumor development and malignant progression. (2021)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Hirao
  • 学会等名: 第80回日本癌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] 栄養代謝による細胞運命決定とがん (2021)
  • 著者名/発表者名: 平尾敦
  • 学会等名: 第94回日本生化学大会
  • 招待講演
• [産業財産権] 腫瘍治療用医薬組成物 (2021)
  • 発明者名: 1.平尾敦, Jing Y, 小林昌彦, 中田光俊
  • 権利者名: 1.平尾敦, Jing Y, 小林昌彦, 中田光俊
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2021