中鎖脂肪酸の心筋機能改善作用と臨床応用の検討

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K17726
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 川原 勲 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (80524975)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: がん性心筋萎縮 / 中鎖脂肪酸 / 酸化ストレス

研究実績の概要

昨年度の動物実験により、がん悪液質により心筋萎縮が惹起されることを明らかにした。本年度は、骨格筋において筋萎縮抑制効果の見られた中鎖脂肪酸の心筋への効果を検討した。がん悪液質おける心筋障害では、酸化ストレスの蓄積による心筋萎縮などの関与が注目されている。心筋は定常状態ではATPの90%を酸化的リン酸化により産生し、その2/3に長鎖脂肪酸が利用される。中鎖脂肪酸（MCFA）は、カルチニン・シャトルを経由せずミトコンドリアで代謝され悪液質における栄養介入で重視されるが、心筋障害での検討は見当たらない。そこで、われわれはがん悪液質における心筋障害に対するMCFAの影響を検討した。H9c2ラット心筋細胞株をマウス悪液質モデルから採取した腹水で処理し、がん悪液質心筋障害モデルを作成した。これに対し、対象群、MCFA群、悪液質群および悪液質MCFA群の4群にフラックス解析および活性酸素種（ROS）測定を行った。悪液質群では呼吸商の抑制とATP産生減少、ROS増加が見られ、がん性心筋障害が確認された。MCFA単独では対象群と比較して呼吸商は促進され、ATP産生は増加した。一方、悪液質MCFA群では、悪液質群に比較し呼吸商の減少とROSの産生は抑制されていた。以上のように、MCFAが心筋ミトコンドリアを保護しがん悪液質おける心筋障害を改善する可能性が示唆された。

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

がん性心筋萎縮に対して培養系で中鎖脂肪酸が抑制効果を示すことを明らかにした。研究の進捗は順調と見なされる。

今後の研究の推進方策

マウス悪液質モデルをもちいて、心筋萎縮に対する中鎖脂肪酸の効果を検討する予定である。

次年度使用額が生じた理由

昨年度末に動物実験を計画していたが、新型コロナの影響で実施できなくなった。このため、次年度使用額が発生した。上記実験について、本年度実施予定であり、そのために次年度使用額を使用する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] Nantong University(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: Nantong University
• [雑誌論文] Targeting claudin‐4 enhances chemosensitivity in breast cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Luo Yi、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Fujiwara‐Tani Rina、Mori Shiori、Goto Kei、Nishiguchi Yukiko、Mori Takuya、Kawahara Isao、Kondoh Masuo、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 111 ページ: 1840～1850
  • DOI: 10.1111/cas.14361
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Clostridium perfringens enterotoxin induces claudin-4 to activate YAP in oral squamous cell carcinomas (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakashima Chie、Yamamoto Kazuhiko、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Fujiwara-Tani Rina、Mori Shiori、Kawahara Isao、Nishiguchi Yukiko、Mori Takuya、Kondoh Masuo、Luo Yi、Kirita Tadaaki、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 11 ページ: 309～321
  • DOI: 10.18632/oncotarget.27424
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetic Hyperthermia Using Self-Controlled Heating Elements Consisting of Fe-Al Milling Alloy Induces Cancer Cell Apoptosis while Preserving Skeletal Muscle (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawahara Isao、Goto Kei、Kodama Kenji、Luo Yi、Fujiwara-Tani Rina、Mori Takuya、Miyagawa Yoshihiro、Tanaka Hirokazu、Kodama Hiroyuki、Hosoito Nobuyoshi、Taniguchi Yukinori、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Pathobiology 巻: 86 ページ: 254～262
  • DOI: 10.1159/000501524
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of Parameters for Cancer-Induced Sarcopenia in Patients Autopsied after Death from Colorectal Cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Ohmori Hitoshi、Kawahara Isao、Mori Takuya、Nukaga Shota、Luo Yi、Kishi Shingo、Fujiwara-Tani Rina?、Mori Shiori、Goto Kei、Sasaki Takamitsu、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Pathobiology 巻: 86 ページ: 306～314
  • DOI: 10.1159/000503037
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Targeting claudin‐4 enhances chemosensitivity of pancreatic ductal carcinomas (2019)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Takamitsu、Fujiwara‐Tani Rina、Kishi Shingo、Mori Shiori、Luo Yi、Ohmori Hitoshi、Kawahara Isao、Goto Kei、Nishiguchi Yukiko、Mori Takuya、Sho Masayuki、Kondo Masuo、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Cancer Medicine 巻: 8 ページ: 6700～6708
  • DOI: 10.1002/cam4.2547
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Giving combined medium‐chain fatty acids and glucose protects against cancer‐associated skeletal muscle atrophy (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori Takuya、Ohmori Hitoshi、Luo Yi、Mori Shiori、Miyagawa Yoshihiro、Nukaga Shota、Goto Kei、Fujiwara‐Tani Rina、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Fujii Kiyomu、Kawahara Isao、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 110 ページ: 3391～3399
  • DOI: 10.1111/cas.14170
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Concurrent Expression of CD47 and CD44 in Colorectal Cancer Promotes Malignancy (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara-Tani Rina、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Luo Yi、Goto Kei、Nishiguchi Yukiko、Mori Shiori、Nakashima Chie、Mori Takuya、Miyagawa Yoshihiro、Kawahara Isao、Fujii Kiyomu、Kishi Shingo、Tatsumoto Naokuni、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Pathobiology 巻: 86 ページ: 182～189
  • DOI: 10.1159/000496027
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] がん悪液質は心筋細胞内の酸化ストレスの蓄積、オートファジーを亢進し、細胞の萎縮を誘導する (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮川良博，森 拓也，後藤 桂，川原 勲，藤井 澄、大森 斉、國安弘基
  • 学会等名: 第108回日本病理学会総会
• [学会発表] がん悪液質における心筋ミトコンドリア機能障害に対する中鎖脂肪酸の効果 (2019)
  • 著者名/発表者名: 額賀翔太、大森 斉、森 拓也、宮川良博、後藤 桂、川原 勲、國安弘基
  • 学会等名: 第4回日本がんサポーティブケア学会学術集会
• [学会発表] Cancer cachexia induces myocardial atrophy by mitochondrial dysfunction producing oxidative stress (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Y, Ohmori H, Mori T, Nukaga S, Kawahara I, Goto K, Mori S, Kishi S, Kuniyasu H
  • 学会等名: 78th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [学会発表] Effects of nutritional intervention on cancer-related skeletal muscle atrophy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawahara I, Ohmori H, Mori T, Miyagawa Y, Nukaga S, Goto K, Mori S, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • 学会等名: 78th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [学会発表] Lauric acid, a medium-chain fatty acid protects myocardial mitochondria from dysfunction in cancer cachexia (2019)
  • 著者名/発表者名: Nukaga S, Ohmori H, Mori T, Miyagawa Y, Goto K, Kawahara I, Fujiwara-Tani R, Kishi S, Mori S, Kuniyasu H
  • 学会等名: 78th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer