がん細胞におけるアミノ酸アダプティブセンサーの探索

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22553
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分50:腫瘍学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大澤 毅 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50567592)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2021-03-31
• キーワード: 腫瘍微小環境 / がん代謝 / アミノ酸 / アミノ酸欠乏 / オミクス統合解析

研究成果の概要

本研究は、グルタミン欠乏を基軸としたがん細胞のアミノ酸欠乏のアダプティブセンサーの探索から新規がんの治療法の開発につながる研究を目的とし、（１）グルタミンを基軸としたアミノ酸欠欠乏センサーの探索、及び、（２）グルタミンを基軸としたアミノ酸欠乏に対するアダプティブ機構の解明の２項目について研究を行い、グルタミン特異的に誘導される遺伝子群、ヒストン修飾（H3K4me3, H3K27ac）、プロモーター、エンハンサー、上流転写因子やアミノ酸トランスポーターなどアミノ酸欠乏のセンサー・制御因子候補を同定した。

自由記述の分野

がん代謝

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、がん細胞はロイシンなどの必須アミノ酸をmTOR複合体を介したシグナル伝達系で感知することが知られている。一方、グルタミンなどのアミノ酸欠乏感知機構は未だ不明な点が多い。本研究は、独自の低栄養培養やアミノ酸培養系を作成し、各アミノ酸で特異的に発現誘導される遺伝子群やエピゲノム制御機構を同定、各アミノ酸における上流転写因子を同定など、がん細胞の新規アミノ酸欠乏アダプティブ機構が存在する可能性を見出した。本研究により、がん悪性化を促進する新しいアミノ酸欠乏の感知・適応システムやアミノ酸代謝異常に関わる代謝経路や遺伝子変動の解明が可能となり、今後、新規がん治療法への応用が期待できる。