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個体内人工触媒反応による革新的抗がん戦略の創出

研究課題

研究課題/領域番号 23K19423
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0801:薬学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

山梨 祐輝  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (40979150)

研究期間 (年度) 2023-08-31 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード触媒 / エピゲノム / ヒストン / アセチル化 / がん
研究開始時の研究の概要

がんの発症及び進行にはエピゲノムの異常が重要な役割を果たしており, エピゲノムの人工的な制御は有力な抗がん戦略となっている。本研究では, 内在性の酵素に依存せず, マウス個体内のヒストン修飾を直接制御する人工触媒システムの開発に取り組む。マウス個体内の白血病細胞に対して人工触媒システムを導入し, ヒストンを直接かつ選択的にアセチル化することにより, 難治性の白血病として知られるMLL転座白血病に対する抗がん効果の実現を目指す。本研究が達成されれば, 新規抗がん戦略の提示に加え, 人工触媒反応による疾患治療という革新的概念が実証され, 創薬科学の新たな方向性が提示できると考えている。

研究実績の概要

がんの発症及び進行にはエピゲノムの異常が重要な役割を果たしており, エピゲノムの人工的な制御は有力な抗がん戦略となっている。本研究では, 内在性の酵素に依存せず, マウス個体内のヒストン修飾を直接制御する人工触媒システムの開発に取り組む。マウス個体内の白血病細胞に対して人工触媒システムを導入し, ヒストンを直接かつ選択的にアセチル化することにより, 難治性の白血病として知られるMLL転座白血病に対する抗がん効果の実現を目指す。本研究が達成されれば, 新規抗がん戦略の提示に加え, 人工触媒反応による疾患治療という革新的概念が実証され, 創薬科学の新たな方向性が提示できると考えている。
本年度は, 開発した化学触媒によって白血病のモデル細胞内のヒストンに対してアセチル基を導入することで, 増殖抑制効果が発揮されるのかどうかを検討した。その結果, 様々な白血病の細胞種に対してヒストンアセチル化を促進でき, その後の増殖抑制効果を示すことを見出した。さらに, 化学触媒によるヒストンアセチル化ののちの転写変化を解析することで, この増殖阻害のメカニズム解析を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

目標であるマウス個体内でのエピゲノム制御を指向した触媒システムを開発でき, これによって様々な白血病のモデル細胞に対する増殖阻害を示すことを見出している。それに加えて増殖阻害のメカニズム解析も行い, 特定の遺伝子群を選択的に活性化することが増殖阻害の原因であることが示唆されている。

今後の研究の推進方策

マウス個体内における化学触媒によるエピゲノム制御に向け、触媒システムの改変を行う。また, 特定の遺伝子群を選択的に活性化するメカニズム解析を進める。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] In-cell Catalysis for Histone Modification and Anti-cancer Transcriptional Activation2024

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yamanashi, Shinpei Takamaru, Yuto Azumaya, Yugo Kamimura, Atsushi Okabe, Satoshi Kaito, Tomoya Kujirai, Hitoshi Kurumizaka, Atsushi Iwama, Atsushi Kaneda, Kenzo Yamatsugu, Shigehiro Kawashima, Motomu Kanai
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内人工触媒反応による転写活性化を介した新規抗がん戦略の開発2023

    • 著者名/発表者名
      山梨 祐輝、上村 祐悟、東屋 勇都、岡部 篤史、鯨井 智也、海渡 智史、胡桃坂 仁志、岩間 厚志、金田 篤志、山次 健三、川島 茂裕、金井 求
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第17回年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of an epigenome manipulation method with chemical catalyst systems for anti-cancer transcriptional activation2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yamanashi, Yugo Kamimura, Yuto Azumaya, Atsushi Okabe, Tomoya Kujirai, Hitoshi Kurumizaka, Atsushi Iwama, Atsushi Kaneda, Kenzo Yamatsugu, Shigehiro Kawashima, Motomu Kanai
    • 学会等名
      14th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium (AIMECS 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-09-11   更新日: 2024-12-25  

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