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2020 年度 実施状況報告書

がん特異的な栄養代謝経路におけるニコチンアミド代謝の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K07565
研究機関金沢大学

研究代表者

上野 将也  金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (20334766)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード薬剤耐性 / ビタミン代謝
研究実績の概要

がんは、栄養素をエネルギーに変え旺盛な増殖能を発揮する一方で、様々なストレスに抗して生き残る機能も兼ね備えている。抗がん剤などのストレス応答には、様々な代謝調節機構が関与しており、がんを根治する治療薬の開発には、がん特有の代謝調節機構を解明する必要がある。申請者は、分子標的薬の抵抗性に関わる代謝分子を同定する目的で、栄養センサーであるmTORキナーゼの下流分子を探索した結果、ニコチンアミド代謝関連酵素を同定した。解析の結果、本酵素は、正常組織の機能に必須ではないが、生体内のがん細胞の増殖に極めて重要なこと、さらに、分子標的薬の耐性に関与していることなど、がん特有の機能に重要な役割を果たしていることが判明した。
ニコチンアミドは食餌から摂取されるほか、NAD+合成経路からも供給される。がんはNAD+合成を亢進させることで解糖系などを活性化しており、ニコチンアミドはがん特有の代謝調節に関わる栄養素である可能性が示唆された。本研究では、がん組織特異的なニコチンアミドの代謝様式や、がんの増殖・治療抵抗性における本酵素の機能を理解することで、がん特有の代謝調節機構の解明に迫る。そのため、本研究では、①正常およびがん細胞のニコチンアミド代謝フラックス解析、②がんの増殖および分子標的薬耐性における本酵素の機能解析、③ニコチンアミド経路を指標としたニッチ細胞の特定を実施する予定である。
本年度は主にがん細胞のニコチンアミド代謝フラックス解析と遺伝子発現プロファイリングを実施した。

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

質量分析計を用いて、ニコチンアミド代謝フラックスを解析できる実験系を確立できた。また、遺伝子発現プロファイリングを実施し、ニコチンアミド代謝経路によって制御される遺伝子を複数同定することができた。

今後の研究の推進方策

本年度確立した「代謝フラックス解析系」をもちいて、がんと正常細胞のニコチンアミド 代謝様式を比較する。また本年度に同定した「ニコチンアミド代謝経路によって制御される遺伝子」について、その遺伝子発現調節機構を解析する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Pillar[6]arene acts as a biosensor for quantitative detection of a vitamin metabolite in crude biological samples2020

    • 著者名/発表者名
      Ueno Masaya、Tomita Takuya、Arakawa Hiroshi、Kakuta Takahiro、Yamagishi Tada-aki、Terakawa Jumpei、Daikoku Takiko、Horike Shin-ichi、Si Sha、Kurayoshi Kenta、Ito Chiaki、Kasahara Atsuko、Tadokoro Yuko、Kobayashi Masahiko、Fukuwatari Tsutomu、Tamai Ikumi、Hirao Atsushi、Ogoshi Tomoki
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 3 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s42004-020-00430-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [産業財産権] 1‐メチルニコチンアミドの測定方法及びニコチンアミド-N-メチル基転移 酵素阻害剤のスクリーニング方法2020

    • 発明者名
      平尾敦、生越友樹、上野将也
    • 権利者名
      平尾敦、生越友樹、上野将也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-174186

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公開日: 2021-12-27  

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