| 研究課題/領域番号 |
18K06931
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大垣 隆一 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20467525)
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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 | アミノ酸 / トランスポーター / 内皮細胞 / 腫瘍血管新生 / 抗腫瘍薬 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、アミノ酸トランスポーターが血管内皮細胞の遊走を制御する分子機構の解明と、腫瘍血管新生への寄与を実証することを目的とするものである。これまでの解析では、主にin vitroおよびin vivoの血管新生アッセイ系において、当該のアミノ酸トランスポーター阻害薬あるいは遺伝子発現抑制による、血管新生抑制効果を検証してきた。今回、ヒトがん由来細胞株を免疫不全マウスの皮下に移植して作製したゼノグラフト腫瘍モデルにおいても、アミノ酸トランスポーター阻害薬投与の影響を検討した結果、腫瘍増大抑制効果と併せて腫瘍内の血管密度を有意に低下させることを確認した。これは、当該アミノ酸トランスポーターに対する選択的阻害薬が、腫瘍細胞のアミノ酸取り込み抑制による細胞増殖抑制と、血管内皮細胞の遊走阻害による腫瘍血管新生の抑制という、複合的作用機序をin vivoにおいて示すことを支持する結果である。また、これまで解析に用いてきたヒト膵がん由来細胞株以外にも、様々な臓器由来のヒトがん細胞株を用いてゼノグラフト腫瘍モデルを作製し、それらの免疫組織学的解析によって当該のアミノ酸トランスポーターが広く血管内皮細胞に発現していることを確認した。加えて、アミノ酸トランスポーター下流にあって細胞遊走を制御している細胞内シグナル経路の解明に向けて、細胞運動を制御する既知の因子の活性化状態をライブイメージングにより経時的に解析するための実験条件の最適化をおこなったほか、血管内皮細胞初代培養に比べるとサンプル調整が容易である培養細胞株を用いて予備的な比較定量リン酸化プロテオミクス解析を実施し、アミノ酸の飢餓と再添加によってリン酸化レベルが変動する幾つかの因子群を候補として抽出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ヒトがん由来細胞株を免疫不全マウスの皮下に移植して作製したゼノグラフト腫瘍モデルにおいて、アミノ酸トランスポーター阻害薬投与の影響を検討し、腫瘍増大抑制効果と併せて腫瘍内の血管密度を有意に低下させることを確認した。これまでの解析は、主にin vitroおよびin vivoの血管新生アッセイ系において、当該のアミノ酸トランスポーター阻害薬あるいは遺伝子発現抑制による、血管新生抑制効果を検証してきたが、今回、腫瘍モデルにおいて効果が確認されたことで、当該アミノ酸トランスポーターに対する選択的阻害薬が、腫瘍細胞のアミノ酸取り込み抑制による細胞増殖抑制と、血管内皮細胞の遊走阻害による腫瘍血管新生の抑制という、複合的作用機序をin vivoにおいて示すことが強く示唆された。また、様々な臓器由来のヒトがん細胞株を用いてゼノグラフト腫瘍モデルを作製し、それらの免疫組織学的解析によって当該のアミノ酸トランスポーターが広く血管内皮細胞に発現していることを確認した。ライブイメージングによる、細胞運動を制御する既知の因子の活性化状態の解析については、未だ予備検討の段階ではあるが、次年度以降の解析実施に向けて実験条件の最適化を実施した。このほか、比較定量リン酸化プロテオミクス解析についても予備検討を実施し、アミノ酸の飢餓と再添加によってリン酸化レベルが変動する幾つかの因子群を候補として抽出した。血管内皮細胞初代培養に比べるとサンプル調製が容易である培養細胞株を用いての実験ではあったが、興味深い候補因子を幾つか得ることが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
アミノ酸トランスポーター下流にあって細胞遊走を制御している細胞内シグナル経路の解明に向けて、細胞運動を制御する既知の因子の活性化状態をライブイメージングにより経時的に解析する。当該のアミノ酸トランスポーター阻害薬あるいは遺伝子発現抑制によって、それらの因子の活性にどのような影響が見られるか検討する。また、比較定量リン酸化プロテオミクス解析を実施し、アミノ酸の飢餓と再添加処理、あるいは当該アミノ酸トランスポーターの選択的阻害薬処理によってリン酸化レベルが変動する因子群を候補として抽出する。特に興味深いシグナル経路の主要な因子については、in vitroおよびin vivoの血管新生アッセイ系において、その阻害薬処理、過剰発現や発現抑制により機能的関与の検証を実施する。また、今回樹立した、ヒトがん由来細胞株を免疫不全マウスの皮下に移植して作製したゼノグラフト腫瘍モデルにおいても、アミノ酸トランスポーター阻害薬投与下で、候補因子の活性が抑制されていることを、組織学的手法により確認する。以上の解析結果を統合し、当該のアミノ酸トランスポーターが血管内皮細胞の遊走を制御する分子機構を明らかにするとともに、腫瘍血管新生への寄与と抗腫瘍血管新生療法の分子標的としての意義を実証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
「物品費」に関してはほぼ交付申請書通りであったが、成果発表・情報収集のための「旅費」が予定よりも高額となった。逆に「その他」の経費が低額であったため、全体として、ごくわずかではあるが残予算が生じた。これは次年度の「物品費」に充てる予定である。
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