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2016 年度 実績報告書

小細胞肺がんにおける、好気性代謝亢進とPKM1高発現の意義

研究課題

研究課題/領域番号 15K14387
研究機関地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所)

研究代表者

伊藤 しげみ  地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん薬物療法研究部, 特任研究員 (80600006)

研究分担者 田沼 延公  地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん薬物療法研究部, 主任研究員 (40333645)
佐藤 郁郎  地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), ティッシュバンクセンター, センター長 (50225918)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードがん細胞の特性
研究実績の概要

小細胞肺がんの代謝特性を、新規治療標的として開発することを目標に検討をすすめた。
これまでの細胞株の解析で、小細胞肺がんが非常に高いPkm1/Pkm2レシオをもつことを見出だしていたが、これが臨床サンプルでも同様か否かを検討した。手術検体を用いた解析で、小細胞肺がんを含めた神経内分泌腫瘍では、その他の肺がん(腺がん・扁平上皮がん)と比べ、Pkm1/Pkm2レシオが非常に高いことが分かった。細胞株を用いた定量的質量分析の結果から、上記の高Pkm1/Pkm2レシオを、タンパクレベルでも確認できた。
ヒト小細胞肺がん細胞株を親株にして、Pkm1あるいはPkm2のみ発現する細胞を作製して、その表現型を解析した。その結果、Pkm1発現が小細胞肺がんの増殖には極めて重要で、その機能はPkm2では代替できないことが分かった。すなわち、小細胞肺がんのPkm1アディクションが明らかになった。また、上記細胞を免疫不全マウスに移植し、作製したxenograft腫瘍に対して化学療法を施して、感受性をしらべた。
Pkm1による代謝メリットの解明にとりくんだ。まず、Pkm1が細胞に高ATPと高NAD+レベルをもたらすことを見出だした。NAD依存的なParpの活性化もみとめられた。マイクロアレイ解析で、de novo NAD経路に関わる酵素の遺伝子発現に違いがみられなかったことから、もう一つのNAD+生成系であるサルベージ経路の関与がうたがわれた。そこでNAD+サルベージの律速酵素Namptに対する阻害剤やRNAiによる検討をくわえた。細胞株間で反応に差はみとめられるものの、小細胞肺がんがNampt阻害に概ね高感受性であることをみいだした。NAD+代謝について、より詳細な知見をえるため、安定同位体ニコチンアミドをトレーサーに用いた評価系を開発した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] The enhanced expression of PKM2 is involved in the gastric cancer development via regulating cancer specific metabolism2017

    • 著者名/発表者名
      Shiroki T. et al.
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 小細胞肺がんの代謝特性と、その標的化戦略2016

    • 著者名/発表者名
      野村美有樹ほか
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [学会発表] 起源細胞でのPKMスイッチが、腫瘍細胞のブドウ糖代謝様式を規定する2016

    • 著者名/発表者名
      盛田麻美ほか
    • 学会等名
      第10回オートファジー研究会
    • 発表場所
      越後湯沢
    • 年月日
      2016-11-13 – 2016-11-15
  • [学会発表] 小細胞肺がんにおけるPyruvate kinase Mの発現と機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      盛田麻美ほか
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-27

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公開日: 2018-01-16  

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