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カドミウムは環境汚染物質であり、主に喫煙や採鉱時に呼吸器を経由して曝露され、その結果、肺、腎臓などの組織において、機能障害やがんを誘引することが報告されている。培養細胞や個体レベルの実験系からも、高濃度カドミウムを急性曝露すると、細胞レベルで細胞死を誘導する一方、長期間カドミウムを曝露すると、細胞のがん化を誘導する事が報告されている。しかしながら、がんの悪性化、特にがんの転移能・浸潤能に対し、カドミウムがどのような影響を与えるのかは未だに明らかにされていない。そこで、本研究においてがん細胞の転移能・浸潤能に対するカドミウムの影響を明らかにすべく、解析を行うことにした。
昨年度までの解析結果から、カドミウムを肺胞基底上皮腺がん細胞（A549細胞）に長期曝露すると、転写因子Notch1シグナル経路が活性化し、その結果、上皮間葉転移(EMT)が促進され、ストレスファイバーの形成、細胞移動能が上昇することが明らかとなった。
今年度は昨年度の研究結果を基に、さらに解析を進め、以下の点を明らかにした。(1)カドミウム長期曝露したA549細胞では、Notch1シグナル経路が活性化し、抗がん剤に対する耐性が上昇する。(2) カドミウム長期曝露したA549細胞では、Notch1シグナル経路が転写因子HIF-1αおよびリン酸化酵素PI3K/Akt経路と協調的に機能し、EMTを誘導する。(3)カドミウム長期曝露によって誘導されたがん細胞の悪性化の形質およびNotch1シグナル経路の活性化は、カドミウムを細胞内から完全に除去しても維持される。このことは、がん細胞の悪性化の形質およびNotch1シグナル経路の活性化の獲得に何らかのepigeneticな変化が関わる可能性を示している。
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