| 研究課題/領域番号 |
18K05332
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
小倉 俊一郎 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (90343160)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | アミノレブリン酸 / ワールブルグ効果 / 制癌法 |
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| 研究実績の概要 |
癌は効率が悪いにもかかわらず解糖系からエネルギーを獲得していることが知られている。これはワールブルグ効果と呼ばれ、癌共通の形質として認識されている。近年ワールブルグ効果の解消が新しい癌治療のターゲットとなりうることが指摘されているが、有効な薬剤は発見されていない。一方申請者は、天然アミノ酸であるアミノレブリン酸（ALA）を用いることによって細胞の好気呼吸能が亢進し、癌細胞の死を誘導することを見出している。そこで本研究ではALAによる好気呼吸能亢進に伴う細胞死メカニズムを詳細に検討し、ワールブルグ効果の解消による新規癌治療戦略を提唱する。
初年度では癌細胞に対するALA添加による好気呼吸亢進のメカニズムについて検討した。その結果、ALA添加によって生成するヘムが好気呼吸を大きく亢進することを明らかとした。ヘムはALAと鉄イオンを用いて生成されることが知られているため、ALAと鉄イオンを共添加することとした。その結果、ALA単独添加と比較してさらに好気呼吸能を亢進することができた。好気呼吸能の指標としてチトクロムcオキシターゼ（ミトコンドリア複合体IV, COX）の活性に着目した場合では、ALAと鉄の共添加では非添加と比較して約2倍程度の亢進が確認された。これは癌細胞で好気呼吸能を大幅に亢進できた初めての例となった。
二年目となる本年度ではALAと鉄の共添加による癌細胞への殺細胞効果を測定した。その結果、8割以上の細胞を殺傷させることに成功した。これはALA単独添加と比較しても高い殺細胞効果であり、新たに提唱したワールブルグ効果の解消に立脚した新規制癌法の開発に成功したといえる。
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| 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
本研究ではワールブルグ効果の解消による新たな制癌法の開発を行う。本年度までに、アミノレブリン酸と鉄の共添加によってワールブルグ効果を解消し得ることを見出し、高い殺細胞効果が得られたため、新たな制癌法の開発のめどを立てることができたといえる。以上のことから当初の計画に対しておおむね順調に進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
アミノレブリン酸と鉄の共添加によってワールブルグ効果を解消し、制癌効果を確認した。今後は制癌効果のメカニズムを解明する。好気呼吸能が高くなったことによって活性酸素が生成し、アポトーシスによって細胞障害が起きていることが予想されるが、それらのカスケードについて詳細に検討し、考察する。特にmRNA発現レベルからタンパク質発現レベル・ヘム発現レベルまで詳細に検討し、メカニズムについて考察する。これらのメカニズムを基に本制癌法のさらなる適応拡大を目指してゆく。
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