細胞死の誘導/防御へのチャネルメカニズム

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17209006
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 岡田 泰伸 生理学研究所, 所長 (10025661)
• 研究分担者: 清水 貴浩 生理学研究所, 細胞器官研究系, 助手 (40353437) ; 高橋 信之 京都大学, 農学研究科, 助教 (50370135) ; 井上 華 生理学研究所, 細胞器官研究系, 特任助手 (20390700) ; 浦本 裕美 生理学研究所, 細胞器官研究系, 特別協力研究員 (50390696) ; 沼田 朋大 京都大学, 工学研究科, 助教 (20455223)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: アポトーシス / ネクローシス / 虚血 / アニオンチャネル / カチオンチャネル

研究概要

アポトーシス時において見られる細胞縮小(Apoptotic Volume Decrease : AVD)の誘導は、容積感受性外向整流性アニオンチャネル(VSOR)とK+チャネルの活性化によるKClの細胞外流出によってもたらされる。今回、類上皮癌細胞の抗癌剤シスプラチンによるアポトーシス死についてもこれは同様であること、そしてシスプラチン耐性を獲得した本細胞の亜株においては両チャネル活性が欠失することを明らかにした。また、高浸透圧活性化カチオンチャネル(HICC)は、細胞縮小後の容積調節をもたらして、アポトーシス死に対して救済的に働くことを見出した。ネクローシス時に見られる細胞膨張(Necrotic Volume Increase : NVI)の誘導はNaClの細胞内流入によってもたらされるが、酸毒性やアンモニア毒性時におけるNa+流入にはTRPM7やTRPM2カチオンチャネルが、過興奮毒性時におけるCl-流入にはVSORアニオンチャネルが関与することを明らかにした。虚血・再灌流性の心筋細胞や海馬ニューロンのアポトーシスの誘導にはVSOR活性化が関与し、心筋梗塞下の心筋細胞ネクローシス死に対してはCFTRアニオンチャネルが防御的に働くことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Pathophysiology and puzzles of the volume-sensitive outwardly rectifying anion channel. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Okada, K. Sato & T. Numata
  • 雑誌名: J. Physiol. (London) 587 ページ: 2141-2149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypertonicity-induced cation channels rescue cells from staurosporine-elicited apoptosis. (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Numata, K. Sato, Y. Okada & F. Wehner
  • 雑誌名: Apoptosis 13 ページ: 895-903
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anion channel blockers attenuate delayed neuronal cell death induced by transient forebrain ischemia. (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Inoue, H. Ohtaki, T. Nakamachi, S. Shioda & Y. Okada
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. 85 ページ: 1427-1435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of volume-sensitive chloride channel in excitotoxic neuronal injury. (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Inoue & Y. Okada
  • 雑誌名: J. Neurosci 27 ページ: 1445-1455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired activity of volume-sensitive Cl- channel is involved in cisplatin resistance of cancer cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: E.L. Lee, T. Shimizu, T. Ise, T. Numata, K. Kohno & Y. Okada
  • 雑誌名: J. Cell. Physiol 211 ページ: 513-521
  • 査読あり
• [学会発表] Rescue of apoptosis by activation of hypertonicity-induced cation channels in human epithelial cells. J. Physiol. Sci. 58 (Suppl) S209 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Okada, F. Wehner, T. Numata
  • 学会等名: 第85回日本生理学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080325-27
• [学会発表] Reciprocal regulation of regulatory volume increase (RVI) by Akt and ASK. Abstract p112 (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Takahashi, M. Subramanyan, Y. Hasegawa & Y. Okada
  • 学会等名: 6th International Symposium on Cell Volume Regulation in Health and Disease
  • 発表場所: Salzburg, Austria
  • 年月日: 20070921-24
• [学会発表] Protection of cardiomyocytes from ischemic injury by activation of CFTR Cl- channel. Abstract p103 (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Uramoto, N. Takahashi & Y. Okada
  • 学会等名: 6th International Symposium on Cell Volume Regulation in Health and Disease
  • 発表場所: Salzburg, Austria
  • 年月日: 20070921-24
• [学会発表] Physiology in Cell Death Induction : Roles of Anion Channels and Disordered Cell Volume Regulation. J. Physiol. Sci. 57 (Suppl) S2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Okada
  • 学会等名: 第84回日本生理学会大会、田崎記念レクチャー
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20070320-22
• [学会発表] Volume-sensitive chloride channel involved in necrotic neuronal death by excitotoxicity. J. Physiol. Sci. 56 (Suppl) S113 (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Inoue, Y. Okada
  • 学会等名: 第83回日本生理学会大会
  • 発表場所: 前橋
  • 年月日: 20060328-30
• [図書] Cell volume-sensitive chloride channel : Phenotypic properties and molecular identity. In, "Mechanisms and Significance of Cell Volume Regulation" (ed. F. Lang), pp 9-24 (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Okada
  • 出版者: Karger, Basel
• [図書] Essential role of anion channel in induction of apoptotic and necrotic cell death. In, "Ion Channels in the Pulmonary Vasculature" (ed. J. X.-J. Yuan), pp 527-544 (2005)
  • 著者名/発表者名: Y. Okada, E. Maeno, T. Nabekura & S. Mori
  • 出版者: Taylor & Francis : Boca Raton, FL