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2018 年度 実績報告書

複製ストレスに起因する治療誘導性細胞老化の分子機序

研究課題

研究課題/領域番号 17H03598
研究機関九州大学

研究代表者

北尾 洋之  九州大学, 薬学研究院, 教授 (30368617)

研究分担者 飯森 真人  九州大学, 薬学研究院, 准教授 (20546460)
釣本 敏樹  九州大学, 理学研究院, 教授 (30163885)
沖 英次  九州大学, 大学病院, 講師 (70380392)
佐伯 浩司  九州大学, 大学病院, 講師 (80325448)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードがん化学療法 / 複製ストレス / 治療誘導性細胞老化
研究実績の概要

がん化学療法において、細胞死を伴わなくとも細胞増殖を不可逆的に停止する「治療誘導性細胞老化」と呼ばれる現象が近年注目されている。申請者は、新規抗腫瘍薬FTD/TPIの薬効成分でフッ化チミジンアナログであるトリフルリジン(FTD)が細胞レベルで非常に効率よく細胞老化を誘導することを見出した。前年度の解析から、p53活性化がこの細胞老化誘導に非常に重要な役割を果たしていることが示唆されたため、今年度は、p53欠損モデルがん細胞株を樹立し、FTD及び既存抗腫瘍薬に対する細胞応答過程について、p53野生型の親株との比較検証を行った。
(1)p53欠損がん細胞株樹立 CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用い、ヒト大腸がん細胞株HCT-116のp53遺伝子破壊を行った。2つの相同染色体上のp53遺伝子座が破壊され、機能的にもp53が欠損した細胞株を樹立することに成功した。
(2)p53欠損細胞株のFTD曝露時の細胞応答解析 親株と同様にFTDに曝露した時の細胞応答について解析し、p53欠損株ではFTDによる細胞老化誘導率が有意に減少し、細胞死を起こす細胞が増加することを見出した。M期進行に異常が発生することが予想され、現在検討を続けている。
(3)複製ストレス惹起メカニズム HCT-116細胞を用い、3連4重極質量分析器を用いて、FTD曝露時の細胞内dTTP, FTD3リン酸化型代謝物(FTD-TP)の定量解析を行った。FTD曝露によって、dTTPが減少し、FTD-TPが蓄積することを検出することができた。

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

当初計画していたFTD及び既存抗腫瘍薬による細胞老化誘導過程の追跡とp53の関与について明らかにすることができた。
次年度に向けて、必要な細胞株も樹立することができ、一部解析も開始することができている。
当初の計画通りにおおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

これまで主にトリフルリジンを用いて行ってきた実験条件を他剤についての解析にも応用することで、抗腫瘍薬によって引き起こされる細胞老化の生物学的意義に迫っていく。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] MDC1 methylation mediated by lysine methyltransferases EHMT1 and EHMT2 regulates active ATM accumulation flanking DNA damage sites2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Sugiko、Iimori Makoto、Chan David Virya、Hara Eiji、Kitao Hiroyuki、Maehara Yoshihiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 10888

    • DOI

      10.1038/s41598-018-29239-3

  • [雑誌論文] Thymidine Kinase 1 Loss Confers Trifluridine Resistance without Affecting 5-Fluorouracil Metabolism and Cytotoxicity2018

    • 著者名/発表者名
      Edahiro Keitaro、Iimori Makoto、Kobunai Takashi、Morikawa-Ichinose Tomomi、Miura Daisuke、Kataoka Yuki、Niimi Shinichiro、Wakasa Takeshi、Saeki Hiroshi、Oki Eiji、Kitao Hiroyuki、Maehara Yoshihiko
    • 雑誌名

      Molecular Cancer Research

      巻: 16 ページ: 1483~1490

    • DOI

      10.1158/1541-7786.MCR-17-0686

  • [雑誌論文] A minimal threshold of FANCJ helicase activity is required for its response to replication stress or double-strand break repair2018

    • 著者名/発表者名
      Bharti Sanjay Kumar、Sommers Joshua A、Awate Sanket、Bellani Marina A、Khan Irfan、Bradley Lynda、King Graeme A、Seol Yeonee、Vidhyasagar Venkatasubramanian、Wu Yuliang、Abe Takuye、Kobayashi Koji、Shin-ya Kazuo、Kitao Hiroyuki、Wold Marc S、Branzei Dana、Neuman Keir C、Brosh Robert M
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 46 ページ: 6238~6256

    • DOI

      10.1093/nar/gky403

  • [雑誌論文] Epithelial Paradox: Clinical Significance of Coexpression of E-cadherin and Vimentin With?Regard to Invasion and Metastasis of Breast?Cancer2018

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Nami、Tokunaga Eriko、Iimori Makoto、Inoue Yuka、Tanaka Kimihiro、Kitao Hiroyuki、Saeki Hiroshi、Oki Eiji、Maehara Yoshihiko
    • 雑誌名

      Clinical Breast Cancer

      巻: 18 ページ: e1003~e1009

    • DOI

      10.1016/j.clbc.2018.02.002

  • [学会発表] Cell fate decision according to p53 status in response to nucleoside analog-induced DNA replication stress2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kitao
    • 学会等名
      Gordon Research Conference-Mutagenesis
  • [学会発表] The mechanism of tumor cell fate decision by an antitumor nucleoside analogue, trifluridine2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki KItao
    • 学会等名
      第77回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Cell fate decision according to p53 status in response to nucleoside analog-induced DNA replication stress2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kitao
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [備考] 九州大学 研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003932/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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