| 研究課題/領域番号 |
15K10103
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
中村 淳 佐賀大学, 医学部, 助教 (60404175)
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| 研究分担者 |
北島 吉彦 佐賀大学, 医学部, 客員研究員 (30234256)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | マイトファジー / HIF-1α / ROS / 胃癌 / 低酸素 |
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| 研究実績の概要 |
酸化ストレス等で障害されたミトコンドリアを選択的に除去する管理機構 (mitochondria quality control:MQC) には、不良ミトコンドリア消化機構（マイトファジー）と不良ミトコンドリア内へのリソソームの直接移入→酸化タンパク消化機構（Mieap-induced accumulation of lysosome-like organelles within mitochondria:MALM）が存在する。
スキルス胃癌では、このMQC機構の破綻によって低酸素環境下で不良ミトコンドリアから活性酸素（ROS）が過剰に産生され、さらにROSはHIF-1αを誘導・安定化し癌悪性度を亢進させる、と考えられる。
研究代表者らは、スキルス胃癌細胞株（44As3、58As9）は非スキルス胃癌細胞株（MKN45）と異なり、低酸素環境下でHIF-1α発現が誘導され、ミトコンドリアでROSが蓄積することを示した。さらにROS阻害剤(NAC)を投与すると、低酸素下でのROS産生が低下し、HIF-1α発現も抑制された。一方でHIF-1αをノックダウンすると低酸素でのROS産生が低下し、ROSとHIF-1αが相互に作用していることが明らかとなった。
続いて、オートファジーマーカー LC3-Ⅰ/Ⅱ, SQSTM1/p62の発現解析及び蛍光顕微鏡による局在解析を行い、さらにはマイトファジー関連遺伝子BNIP3/BNIP3L, Parkin/PINK1, FUNDC1およびMALM関連遺伝子 mitochondria eating protein (Mieap)発現をRT-PCR, Western blotで解析すると、58As9でMieap発現が特異的に欠失していた。
Mieap発現欠失による低酸素環境下MQC(MALM)機構破綻が、胃癌細胞の悪性度亢進を惹起する可能性が示唆された。
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| 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
現在までの研究の進捗状況としては平成27年度の研究実施計画にほぼ沿っており、それぞれの実験結果も最初に提唱した“マイトファジー機構の破綻→不良ミトコンドリアからのROS産生亢進→HIF-1αの誘導・安定化→増殖・浸潤能亢進”という仮説を裏付けるものであった。ここまでの結果は、Int J Oncol 2016; 48(4): 1379-90.に発表した。
現在は、MQC機構の破綻とMieapの関連について、研究実施計画に沿って実験を推進中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、スキルス胃癌細胞（44As3、58As9）と非スキルス胃癌細胞（MKN45）におけるHIF-1α発現およびROS産生の違い（マイトファジー機構が機能しているか否か）が何によって制御されているかを明らかにする。具体的には、p53の下流遺伝子であるMitochondoria eating protein (Mieap)に着目して研究を進めている。スキルス胃癌では、p53変異によってMieapが発現抑制され、マイトファジー機構が破綻しているのではないかと推測している。Mieapの発現抑制／強制発現によるROS産生およびHIF-1α発現の変化を評価し、さらに44As3および58As9におけるp53変異をDNAシークエンスにより明らかにしたい。
最終的には、これまでに当研究室で蓄積してきた癌切除症例の凍結組織やパラフィン包埋組織を用いて、ROS（酸化DNA）の測定及びHIF-1α発現、Mieap発現の評価を行い、臨床病理学的因子や生存期間との関連を統計学的に解析する予定である。
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