病的細胞増殖・細胞死・線維化・血管新生選択的制御化合物の標的同定と活性制御

• 研究領域: 天然物ケミカルバイオロジー：分子標的と活性制御
• 研究課題/領域番号: 26102742
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 小嶋 聡一 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター, 特別ユニットリーダー (10202061)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 内科 / 応用微生物 / 循環器 / 有機化学 / 細胞・組織

研究実績の概要

（１）ACRの標的分子同定と癌細胞選択的細胞死誘導経路の解明：ACR処理ヒト肝癌細胞/正常肝細胞の遺伝子発現プロファイル比較から、癌遺伝子MYCNが肝癌細胞でのみ発現されACR処理で抑制される標的バイオマーカーであることを動物モデルや臨床検体で確認。ｱ)CE/LC-TOFMSを用いたin vivoメタボローム解析により、肝発癌のイニシエーション段階ではグルコース代謝異常が見られず、脂質代謝が亢進し、ACRが炎症前駆物質アラキドン酸等脂質の合成を阻害すること、ｲ)活性発現に大事なCOOH基とは反対側にアミノ基を導入したACRアミノ化誘導体（和田教授[神戸薬科大]との共同研究により合成）を固定した半田ビーズ「FG beads」を用いて、ACRが濃度依存的にTG2と結合、その結合は遊離型ACR添加により阻害されること、ｳ)GST プルダウン法やPLA法を用いてACRがTG2と核内輸送タンパク質importin-βと結合を促進すること、を確認。
（２）食物中に含まれる同様の活性を示す化合物の同定と解析：側鎖末端にカルボン酸基を導入しイソプレノイド構造を有するビタミンK2(VK2)誘導体に、正常肝細胞には影響を与えず、肝細胞癌細胞の増殖を抑制するカスパーゼ/ TG2関連シグナル伝達経路の関与を認めた。
（３）TGF-β活性化反応を標的とした病的組織線維化抑制剤スクリーニングとヒット化合物の構造生物学的研究：ヒット化合物CMR#46LAPとLAPの共結晶解析を行ったが解像度は上がらず、結合部位の同定はできなかった。肝ミクロソームを用いた代謝試験ではCMR#46は早期に加水分解されてグルクロン酸に抱合された。
（４）TG2核局在を標的とした病的細胞死制御剤の化合物スクリーニングと標的分子同定：ヒット化合物フェノサフラニンがACRによるTG2の核移行を阻害することを共焦点顕微鏡で確認。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Metabolome Analyses Uncovered a Novel Inhibitory Effect of Acyclic Retinoid on Aberrant Lipogenesis in a Mouse Diethylnitrosamine-Induced Hepatic Tumorigenesis Model. (2016)
  • 著者名/発表者名: Qin, X-Y., Tatsukawa, H., hitomi, K., Shirakami, Y., Ishibashi, N., Shimizu, M., Moriwaki, H., and *Kojima, S.
  • 雑誌名: Cancer Prevention Res. 巻: 9(3) 号: 3 ページ: 205-214
  • DOI: 10.1158/1940-6207.capr-15-0326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carboxylic Derivatives of Vitamin K2 Inhibit Hepatocellular Carcinoma Cell Growth through Caspase/Transglutaminase-Related Signaling Pathways (2015)
  • 著者名/発表者名: Shrestha, R., Tatsukawa, H., Shrestha, R., Ishibashi, N., Matsuura, T., Kagechika, H., Kose, S., Hitomi, K., Imamoto, N., and *Kojima, S.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｖｉｔａｍｉｎｏｌｏｇｙ 巻: 61 号: 4 ページ: 285-290
  • DOI: 10.3177/jnsv.61.285
  • NAID: 130005102615
  • ISSN: 0301-4800, 1881-7742
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gene regulation. Transcribed enhancers lead waves of coordinated transcription in transitioning mammalian cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Arner E, Daub CO, Vitting-Seerup K, Andersson R, Lilje B, Drabløs F, Lennartsson A, Rönnerblad M, Hrydziuszko O, Vitezic M, Freeman TC, Alhendi AM, Arner P, Axton R, Baillie JK, Beckhouse A, Bodega B, Briggs J, Brombacher F, Davis M, Detmar M, Ehrlund A, Endoh M, Eslami A, Fagiolini M, et al.
  • 雑誌名: Science 巻: 347 号: 6225 ページ: 1010-1014
  • DOI: 10.1126/science.1259418
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Eicosapentaenoic acid ameliorates non-alcoholic steatohepatitis in a novel mouse model using Melanocortin 4 receptor-deficient mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Konuma, M. Itoh, T. Suganami, S. Kanai, N. Nakagawa, T. Sakai, H. Kawano, M. Hara, S. Kojima, Y. Izumi, Y. Ogawa.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 3 ページ: e0121528-e0121528
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0121528
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dysregulation of retinoic acid receptor diminishes hepatocyte permissiveness to hepatitis B virus infection through modulation of sodium taurocholate cotransporting polypeptide (NTCP) expression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsukuda S, Watashi K, Iwamoto M, Suzuki R, Aizaki H, Okada M, Sugiyama M, Kojima S, Tanaka Y, Mizokami M, Li J, Tong S, Wakita T.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 290 号: 9 ページ: 5673-84
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.602540
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Carboxylic derivatives of vitamin K2 inhibit hepatocellular carcinoma cell growth through caspase/transglutaminase-related signaling pathways (2015)
  • 著者名/発表者名: Qin, X-Y., Fujii, S., Shimizu, A., Kagechika, H., and Kojima, S.
  • 雑誌名: Journal of Nutritional Science and Vitaminology 巻: なし
  • NAID: 130005102615
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Eicosapentaenoic acid ameliorates non-alcoholic steatohepatitis in a novel mouse model using Melanocortin-4 receptor-deficient mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Konuma, K., Itoh, M., Suganami, T., Kanai, S., Nakagawa, N., Sakai, T., Kawano, H., Hara, M., Kojima, S., Izumi, Y., and Ogawa, Y.
  • 雑誌名: PlosOne 巻: １ ページ: 1-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LAP degradation product reflects plasma kallikrein-dependent TGF-β activation in patients with hepatic fibrosis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hara, M. et al.
  • 雑誌名: SpringerPlus 巻: 3(221) 号: 1 ページ: 221-221
  • DOI: 10.1186/2193-1801-3-221
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] echanism of cancer-selective pro-apoptotic effect by acyclic retinoid and structurally related compounds derived from foods. (2015)
  • 著者名/発表者名: Soichi Kojima
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: ホノルル、アメリカ
  • 年月日: 2015-12-15
• [学会発表] Novel molecular mechanisms of nuclear localization of TG2. (2015)
  • 著者名/発表者名: Soichi Kojima
  • 学会等名: 14th International Congress on Amino Acids, Peptides and Proteins
  • 発表場所: Vienna、オーストリア
  • 年月日: 2015-08-06
  • 招待講演
• [学会発表] HCC治療標的マーカーMYCNとfibrogenesisマーカーTGF-βLAP-D (2015)
  • 著者名/発表者名: 小嶋聡一、秦咸陽、原詳子
  • 学会等名: 第51回日本肝臓学会総会
  • 発表場所: 熊本ホテルキャッスル、熊本県熊本市
  • 年月日: 2015-05-21
  • 招待講演
• [学会発表] LAP結合TGF-β活性化反応阻害物質の探索と活性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小嶋聡一、原詳子、井上育代、結城瑞恵、平野秀典、白水美香子、斎藤臣雄、種村健太郎、水上拓郎
  • 学会等名: 第２８回肝類洞壁細胞研究会学術集会
  • 発表場所: アークホテル岡山（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2014-12-13
• [学会発表] 非環式レチノイドとビタミンK2誘導体による癌細胞殺作用の標的マーカーMYCNの同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小嶋聡一
  • 学会等名: 第345回 脂溶性ビタミン総合研究委員会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-12-05
• [学会発表] A Promising Biomarker of Fibrogenesis in the Liver, TGF-beta LAP-D (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomokazu Matsuura、Soichi Kojima, Mitsuko Hara
  • 学会等名: 第18回日本肝臓学会大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場・ポートピアホテル・神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2014-10-23
• [学会発表] 非環式レチノイド及びビタミンＫ２構造類縁体の肝癌細胞増殖抑制活性と分子メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 秦咸陽、藤井晋也、影近弘之、石橋直人、鈴木治和、林崎良英、和田昭盛、清水雅仁、森脇久隆、小嶋聡一
  • 学会等名: 第18回日本肝臓学会大会
  • 発表場所: 神戸国際展示場・ポートピアホテル・神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2014-10-23
• [学会発表] 肝臓癌及び神経芽腫細胞における非環式レチノイドの新規標的バイオマーカーMYCNに関する検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秦咸陽、神吉けい太、汐田剛史、本多政夫、石橋直人、清水雅仁、森脇久隆、鈴木治和、小嶋聡一
  • 学会等名: 日本レチノイド研究会
  • 発表場所: 秋田大学（秋田県秋田市）
  • 年月日: 2014-10-12
• [学会発表] 肝癌細胞における非環式レチノイド及びビタミンK2の標的分子同定と新規誘導体開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秦咸陽、影近弘之、森脇久隆、小嶋聡一
  • 学会等名: 第18回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • 発表場所: メトロポリタン仙台（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-06-26
• [図書] Control of TG functions depending on their localization. In Transglutaminase - multiple functional modifiers and targets for new drug discovery (2016)
  • 著者名/発表者名: Furutani, Y. and Kojima, S.
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: Springer Tokyo
• [図書] TGF-β LAP degradation products, a novel biomarker and promising therapeutic target for liver fibrogenesis. In Innovative Medicine : Basic Research and Development (2015)
  • 著者名/発表者名: Hara, M., Matsuura, T., and Kojima, S.
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: Springer Tokyo
• [図書] 医学のあゆみ (2014)
  • 著者名/発表者名: 秦咸陽、小嶋聡一
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 非環式レチノイドによる肝細胞癌の制御：基礎的検討
• [備考] 肝細胞癌選択的殺細胞技術
  • URL: http://www.clst.riken.jp/ja/science/tech/kill_selectively_hepatocellular_carcinoma_cells/
• [備考] TGF-β LAP断片抗体並びに同抗体ELISAを用いた組織線維新生の検出技術
  • URL: http://www.clst.riken.jp/ja/science/tech/fibrogenesis/
• [備考] タンパク質架橋酵素核局在の簡易測定技術
  • URL: http://www.clst.riken.jp/ja/science/tech/fibrogenesis1/