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2016 年度 実施状況報告書

2型糖尿病薬メトホルミンによるCD8T細胞疲弊調節の分子メカニズム解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K18452
研究機関岡山大学

研究代表者

榮川 伸吾  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (40635265)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードメトホルミン / 解糖系 / CD8T細胞 / エフェクター
研究実績の概要

本年度は、メトホルミンのCD8T細胞機能を介した抗腫瘍作用の分子メカニズムの解明を目指し、以下の項目について研究を行った。
1.メトホルミンによるCD8T細胞の解糖系亢進
2.その分子メカニズムの解明

1.についてはグルコースアナログである2-DGに蛍光標識した2-NBDGを用いて、in vitroおよびin vivoの両方において、メトホルミンによるCD8T細胞のグルコースの取り込みの変化をフローサイトメーターにより解析した。メトホルミン処理により、活性化したCD8T細胞(in vitro)においてグルコースの取り込みの促進を観察した。また、メトホルミン治療した担癌マウス(in vivo)の腫瘍内CD8T細胞のグルコースの取り込みの上昇を観察した。このうち抗原特異的な腫瘍浸潤CD8T細胞、取り分けエフェクターメモリー型CD8T細胞のグルコースの取り込みが顕著であった。
2.in vitroの抗CD3、CD28抗体による刺激培養系において1.の作用をSeahorse Flux Analyzerを用いて解析した。メトホルミン処置により活性化CD8T細胞のECAR(解糖系の指標)の顕著な上昇を観察した。また同様の系でメタボローム解析を実施したところ、メトホルミン処置によって解糖系中間代謝産物が非常に高レベルで検出された。これらの作用はAMPK阻害剤CompoundCの処置により消失したことから、メトホルミンによる活性化CD8T細胞の解糖系の上昇にはAMPK分子の活性化が必要であることが明らかになった。近年、糖代謝はCD8T細胞機能に重要であることが示されており、メトホルミンの抗腫瘍作用の詳細なメカニズムとして活性化CD8T細胞の解糖系の上昇が考えられる。

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

代謝解析装置flux analyzerが導入されたことで順調に代謝解析を進めることができている

今後の研究の推進方策

本年度の研究により、メトホルミンの抗腫瘍作用の詳細なメカニズムとしては活性化CD8T細胞の解糖系の上昇が重要であると考えられる。今後は、メトホルミンと解糖系との関係を明確にするため、CD8T細胞の解糖系の阻害によりメトホルミンの作用がどのように変化するかなどを解析していき、より詳細な分子メカニズム解明の足掛かりとしていく。またこれら作用が既存の免疫療法(がんワクチン、細胞移入療法)の効果の改善につながるかどうかを引き続きマウス腫瘍移植モデルを用いて解析していく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Study about the Efficacy of Metformin to Immune Function in Cancer Patients2016

    • 著者名/発表者名
      Watanabe M, Yamamoto H, Eikawa S, Shien K, Shien T, Soh J, Hotta K, Wada J, Hinotsu S, Fujiwara T, Kiura K, Doihara H, Miyoshi S, Udono H, Toyooka S
    • 雑誌名

      Acta Med Okayama

      巻: 70 ページ: 327-330

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] CD8T細胞代謝制御によるがん免疫療法2017

    • 著者名/発表者名
      榮川伸吾
    • 学会等名
      14回日本免疫治療学研究会学術集会
    • 発表場所
      東京大学伊藤国際学術研究センター B 2 F 学術集会会場
    • 年月日
      2017-02-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Metformin enhances aerobic glycolysis and amino acids metabolism in CD8+ T cells2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Eikawa, Nahoko Tomonobu, Fang He, Nahoko Yamashita, Mototsugu Watanabe, Yuji Kimura, Ichiro Nojima, Yuki Kunisada, Takenori Uehara, Chihiro Yamazaki, Shinji Fukuda, Koji Hase, Heiichiro Udono
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Metformin enhances aerobic glycolysis and amino acids metabolism in CD8+ T cells2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Eikawa, Nahoko Tomonobu, Fang He, Nahoko Yamashita, Mototsugu Watanabe, Yuji Kimura, Ichiro Nojima, Yuki Kunisada, Takenori Uehara, Chihiro Yamazaki, Shinji Fukuda, Koji Hase, Heiichiro Udono
    • 学会等名
      The 75th Annual Meeting of Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-10-08
  • [学会発表] Metformin enhances aerobic glycolysis and amino acids metabolism in CD8+ T cells2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Eikawa, Nahoko Tomonobu, Fang He, Nahoko Yamashita, Mototsugu Watanabe, Yuji Kimura, Ichiro Nojima, Yuki Kunisada, Takenori Uehara, Chihiro Yamazaki, Shinji Fukuda, Koji Hase, Heiichiro Udono
    • 学会等名
      第20回がん免疫学会総会
    • 発表場所
      大阪国際交流センタ
    • 年月日
      2016-07-27
  • [図書] がん免疫療法2017

    • 著者名/発表者名
      友信奈保子, 榮川伸吾, 鵜殿平一郎
    • 総ページ数
      173(323-328)
    • 出版者
      日本臨床
  • [図書] 最新のがん免疫療法2016

    • 著者名/発表者名
      榮川伸吾、鵜殿平一郎
    • 総ページ数
      176(85~90)
    • 出版者
      医薬ジャーナル

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公開日: 2018-01-16  

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