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2019 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  群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (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p53欠損モデルがん細胞株を用いた解析から、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証明された。今年度は、p53活性化と細胞老化、p53欠損細胞で見られる細胞死の詳細なメカニズムを解析し、このような細胞運命をもたらす複製ストレスの性質について、さらなる解析を行った。
(1)前年度樹立したp53欠損細胞を用いて、FTD曝露時の細胞周期進行について、Fucci細胞を用いて生細胞ライブイメージング解析を行った。FTDを曝露したp53欠損細胞はM期へ進行するが、その後Cyclin B1が消失し分裂後期に移行した後も、染色体分配が行われず、そのままM期を脱却し、G1期へ移行することが明らかとなった。その際、核は分葉化し、後に細胞死に至った。また、染色体分配ができず分裂後期で停滞している細胞の染色体像を超解像蛍光顕微鏡で観察すると、中心体からスピンドルが染色体上のキネトコアの捕捉は観察されており、染色体腕部が姉妹染色体間で絡み合っていた。
(2)FTD曝露したままS期を完了し、G2期に進行した細胞では、RPA32核内フォーカスで観察される特徴的な1本鎖DNA露出が観察された。
(3)FTD曝露細胞がS期で停滞している時、FancD2のモノユビキチン化が観察された。FancD2の発現を抑制したところ、G2期に観察されるRPA32核内フォーカスの輝度が高まった。1本鎖DNA露出がより重篤化していることが示唆された。細胞運命決定への関与が想定された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Detection of trifluridine in tumors of patients with metastatic colorectal cancer treated with trifluridine/tipiracil.2020

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Yoshiaki, Nakanishi Ryota, Nukatsuka Mamoru, Matsuoka Kazuaki, Ando Koji, Wakasa Takeshi, Kitao Hiroyuki, Oki Eiji, Maehara Yoshihiko, Mori Masaki
    • 雑誌名

      Cancer Chemotherapy and Pharmacology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      doi: 10.1007/s00280-020-04072-6.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA replication stress induced by trifluridine determines tumor cell fate according to p53 status2020

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Yuki、Iimori Makoto、Fujisawa Ryo、Morikawa-Ichinose Tomomi、Niimi Shinichiro、Wakasa Takeshi、Saeki Hiroshi、Oki Eiji、Miura Daisuke、Tsurimoto Toshiki、Maehara Yoshihiko、Kitao Hiroyuki
    • 雑誌名

      Molecular Cancer Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1158/1541-7786.MCR-19-1051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytotoxicity of trifluridine correlates with the thymidine kinase 1 expression level2019

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Yuki、Iimori Makoto、Niimi Shinichiro、Tsukihara Hiroshi、Wakasa Takeshi、Saeki Hiroshi、Oki Eiji、Maehara Yoshihiko、Kitao Hiroyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 7964

    • DOI

      doi: 10.1038/s41598-019-44399-6

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2021-01-27  

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