| 研究課題/領域番号 |
17K16840
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
津吉 秀昭 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 助教 (90593864)
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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 | 抗癌剤抵抗性卵巣癌 / 細胞内カルシウム伝達 / ミトコンドリア分裂 / アポトーシス |
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| 研究実績の概要 |
抗癌剤抵抗性卵巣癌において、細胞内カルシウム伝達を活性化させる薬剤(Ssd)がミトコンドリア分裂とアポトーシスを誘導するメカニズムをin vitroで証明するために、研究実施計画に沿って以下の実験を行った。①ミトコンドリア分裂タンパクであるDrp1の関与を検証するために、ミトコンドリア分裂・融合に関連するリン酸化Drp1のタンパク発現をWestern blot法で評価した。Ssdは、Drp1の融合に関わるリン酸化を直接抑制することによってミトコンドリア分裂を誘導しアポトーシスを引き起こすことを証明した。また選択的Drp1阻害剤との併用は、Ssdがもたらすミトコンドリア分裂とアポトーシスを減少させたことから、Drp1がこの経路において重要な役割を果たしていることを証明した。②ミトコンドリア分裂・融合に関わる他のタンパクの関与とDrp1との相互作用を検証するために、ミトコンドリア融合タンパクであるOptic atrophy 1(Opa1)のタンパク発現をWestern blot法で評価した。Ssdは、Opa1が誘導するミトコンドリア融合を抑制することによってもミトコンドリア分裂を誘導することを証明した。③カルシウム伝達経路とミトコンドリア分裂との関与を検証するために、Ssdが細胞内カルシウム濃度を上昇させることをカルシウム特異的染色を用いて、またその下流であるミトコンドリア膜電位を免疫染色法で、あるいはDrp1との相互作用が報告されているCaMKI及び活性型であるリン酸化CaMKIの発現をWestern blot法で評価した。Ssdは卵巣癌細胞において細胞内カルシウム濃度を上昇させ、更にシスプラチンとの併用で、ミトコンドリア膜電位の消失と、Drp1の上流タンパクであるCaMK1 の活性化を引き起こすことによって、ミトコンドリア分裂を誘導することを証明した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成２９年度の研究実施計画、”細胞内カルシウム伝達を活性化させるSsdがミトコンドリア分裂とアポトーシスを誘導するメカニズムを、in vitroで証明する”、において、Ssdが、Drp1のミトコンドリア融合に関わるリン酸化を抑制するだけではなく、ミトコンドリア融合タンパクであるOpa1が誘導するミトコンドリア融合の抑制、更には細胞内カルシウム濃度を上昇させることによってミトコンドリア膜電位の消失とDrp1の上流タンパクであるCaMK1の活性化、という異なる作用機序によって抗癌剤抵抗性卵巣癌細胞においてミトコンドリア分裂とアポトーシスを誘導することを証明した。また、癌細胞の増殖において重要な経路の一つである細胞周期へ与える影響を、チェックポイント機構に焦点を当てて検証し、抗癌剤抵抗性との関連とSsdがもたらす影響についても証明した。これらの機序をまとめて、いくつかの学会発表を行い、更には論文発表も行うことができた(Oncotarget. 2017 8(59):99825-99840.)。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在は平成３０年以降の研究実施計画である、”異種移植マウスモデルにおいて、ミトコンドリア動態の調節が、腫瘍増大や生存に及ぼす影響を観察する”、において、p53変異卵巣癌細胞を移植した異種移植マウスモデルの作成を行うところである。すなわち、共同研究施設であるオタワ大学Tsang BK教授の研究チームで確立された方法を用いて、p53変異卵巣癌細胞を移植した異種移植マウスモデルを作成する。腫瘍成長を確認し、Ssdあるいはシスプラチンで治療したのち、in vitro実験において関連を証明したDrp1及びその関連タンパクの発現変化を免疫組織学的に評価し、腫瘍の成長と抗癌剤抵抗性との関連を証明する。またアニマルCTあるいはPETを用いた分子イメージングにより治療中及び治療後、腫瘍径、転移病変、無増悪及び全生存率を評価することで、臨床応用への可能性を検証する。また、もう一つの研究実施計画である”卵巣癌患者の摘出標本におけるDrp1及びその関連タンパクの発現と予後との関連を後方視的に検討する”、において、in vitro実験において関連を証明したDrp1及びその関連タンパク発現を、分子細胞学及び免疫組織学的に評価するための試料作成も、並行して行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成３０年度は、研究実施計画である”異種移植マウスモデルにおいて、ミトコンドリア動態の調節が、腫瘍増大や生存に及ぼす影響を観察する”と、”卵巣癌患者の摘出標本におけるDrp1及びその関連タンパクの発現と予後との関連を後方視的に検討する”を行う予定であり、マウスの購入、異種移植モデルの作成、あるいは、卵巣癌患者の摘出標本からの切片の作成、免疫組織学的検査などにかかる費用が、平成３０年度の資金のみでは足りなくなる恐れがあること、また、これらの実験開始が年度末、年度初めと重なってしまったことが、次年度使用額が生じた理由である。
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