| 研究課題/領域番号 |
17K01950
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| 研究機関 | 東北医科薬科大学 |
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研究代表者 |
佐々木 雅人 東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (30396527)
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| 研究分担者 |
山本 一男 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (70255123)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | がん代謝 / 活性酸素種 / エピジェネティクス |
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| 研究実績の概要 |
テトラヒドロ葉酸(THF)代謝は、核酸の合成やDNA・タンパク質のメチル化（エピジェネティック制御）に関与することから、抗がん剤の標的となっている。THF代謝系の酵素の一つであるALDH1L1、および、ALDH1L2による反応系が、近年、主要なNADPHの供給源であると判明し、活性酸素種(ROS)の制御の観点からも着目されている。ALDH1L1/2発現は多くの腫瘍組織・細胞株で減弱しており、これらががん抑制遺伝子である可能性を見出したが、その詳細なメカニズムや意義については不明な点が多い。従って、ALDH1L1/2発現・活性変動が、(1) THF代謝を含むグローバルな細胞内代謝、中でも、核酸合成やエピジェネティック制御異常をもたらすのか、それとも、(2) NADPH・ROS産生・制御異常をもたらすのか、または、(3) 両者が関与するのかを明らかにし、それらが発がん・腫瘍進展に寄与する機構を明らかにすると共に、新たな抗がん治療薬の開発へ応用する事を目的とする。
上記解明を目的に、まず正常組織でALDH1L1/2発現の高い肝臓に着目し、肝臓由来の細胞株であるHuH-7細胞に、各野生型、並びに、ドミナントネガティブ効果が期待される酵素活性を欠く変異体を発現する安定発現株を樹立し、いくつかの検討を行った。その結果、ALDH1L1/2の野生型、および、変異体のいずれにおいても、通常の培養条件下における増殖速度や細胞内NADPHレベル、並びに、ROS量には顕著な差は見られず、さらに、葉酸代謝拮抗剤などのストレス負荷条件下においても、増殖速度や細胞死に顕著な差は見られなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
HuH-7細胞で作製したALDH1L1/2 野生型、並びに、変異体の安定発現株を用いて解析を行い、それらの発現がNADPH・ROS産生・制御に深く関与しないことを示唆する結果を得たが、エピジェネティック制御機構への関与については検討中である。また、解析に使用した変異体のドミナントネガティブ効果が不十分である可能性を否定できないため、CRISPR/Cas9システムによる欠損細胞の樹立を行っている。加えて、現在得られた結果が、HuH-7細胞特異的な現象であるのか、それとも、他の細胞においても同様の傾向を示すのかについても未解明であるため、他の細胞株においても安定発現株や欠損細胞株を樹立している。
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| 今後の研究の推進方策 |
解析結果をより確実なものとするために、CRISPR/Cas9システムにより樹立した欠損細胞株についても、同様の解析を進めていく。さらに、他の細胞株においても、各安定発現株、並びに、欠損細胞株を樹立し、解析を行い比較検討する。上記細胞株を用いた解析を通じて、ALDH1L1/2の発現・活性の変動が、NADPH・ROS産生・制御に重要な役割を果たすのか、あるいは、核酸合成やエピジェネティック制御に深く関与するのかを明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
従来の予定では、メタボローム解析（外部委託）、並びに、マウスへのがん細胞移植実験を計画していたが、樹立・解析した細胞の表現型が明確でないことから、昨年の実行を見送った。今年度は、欠損細胞の樹立・解析を予定しており、順当に研究が進めば、上記解析も着手する。
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