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2021 年度 実施状況報告書

細胞選択的ネクローシス誘導による治療抵抗性がん治療の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 21K07206
研究機関崇城大学

研究代表者

國安 明彦  崇城大学, 薬学部, 教授 (90241348)

研究分担者 中村 秀明  崇城大学, 薬学部, 講師 (30435151)
牧瀬 正樹  崇城大学, 薬学部, 准教授 (80433001)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードペプチド化合物 / アポトーシス / ネクローシス / 乳がん
研究実績の概要

本研究は、「アポトーシス抵抗性がんの新しい治療戦略の構築」を目的とし、がん細胞特異的にネクローシスを誘導するペプチド化合物を分子ツールとして活用し、in vivo で有効なネクローシス誘導剤の開発を目標とする。本年度は、申請者の見出したネクローシス誘導ペプチド(MCP1-KLAK)を用いて、[1]in vivo評価に耐えうるペプチドミメティク化合物(pmMCP1-KLAK)への変換と、[2]乳がん細胞に対するネクローシス誘導の分子機序解析を行った。
[1]in vivo評価に耐えうるペプチドミメティク化合物(pmMCP1-KLAK)の合成: MCP1ペプチドのオリジナル配列を全てD体アミノ酸にした配列、もしくはその逆配列(レトロインバーソ体)をFmoc法によるペプチド合成で作製した。また、in vivo実験のための腫瘍細胞移植マウスモデルを検討し、安定して作製可能なマウス乳がん細胞株4T-1移植BALB/cとすることにした。
[2]乳がん細胞に対するネクローシス誘導の分子機序解析: MCP1-KLAKペプチドにより誘導される細胞死をヒト乳がん細胞(MCF-7とMDA-MB-231)を用いて解析した。MCP1-KLAKによりアポトーシス関連酵素(カスパーゼ-3, -7)、及びPARP1の活性化、DNA断片化、ホスファチジルセリンの細胞外露出など、アポトーシス特有の現象は見られなかった。興味深いことに、PARP1タンパク質の分解パターンは、シスプラチンで誘導されるものと明らかに異なっていた。カスパーゼとは異なるタンパク質分解酵素が活性化していることが示唆された。
以上、初年度の計画は順調に実施され、in vivo評価への準備は整った。

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

初年度は、[1]ネクローシス誘導ペプチド(MCP1-KLAK)をin vivo評価に耐えるペプチドミメティク化合物(pmMCP1-KLAK)へと変換する。同時に、[2]MCP1-KLAKペプチドによって誘導されるネクローシス誘導の分子機構を他の細胞死と比較解析した。いずれも順調に研究を実施でき、期待した結果を得た。
また、乳がん細胞4T-1を移植したマウスを作製して、in vivo評価実験の準備を行った。ペプチドミメティク化合物の合成は完了しているので、マウスを用いた抗腫瘍効果の検証を進める予定である。

今後の研究の推進方策

今後は、MCP1ペプチドを用いて、乳がん細胞におけるネクローシス誘導の分子機序のより詳しい解析を進めると共に、腫瘍移植マウスを用いたin vivo抗腫瘍活性評価を予定通りに実施したい。
特に、細胞死モードの解析では、PARP1断片化においてカスパーゼ類以外のタンパク質分解酵素の関与が示唆されたので、プロテアーゼ阻害剤などの感受性を調べて、同定することを計画している。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナ感染拡大により、学会参加の機会が失われたため旅費を計上できなかった。次年度の学会での成果発表の際の旅費に充てる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Acid-responsive HPMA copolymer-bradykinin conjugate enhances tumor-targeted delivery of nanomedicine2021

    • 著者名/発表者名
      Enoch Appiah, Hideaki Nakamura, Robert Pola, Eliska Grossmanova, Ondrej Lidicky, Akihiko Kuniyasu, Tomas Etrych, Mamoru Haratake
    • 雑誌名

      J Control Release.

      巻: 337 ページ: 546-556

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2021.08.009.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Overexpression of the nucleoporin Nup88 stimulates migration and invasion of HeLa cells2021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Makise, Ryota Uchimura, Kumiko Higashi, Yasumi Mashiki, Rikako Shiraishi, Yuumi Shutoku, Akihiko Kuniyasu
    • 雑誌名

      Histochem. Cell Bio.

      巻: 156 ページ: 409-421

    • DOI

      10.1007/s00418-021-02020-w.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヌクレポリンNup88の過剰発現が与えるHeLa細胞の遊走性と浸潤性への影響2022

    • 著者名/発表者名
      牧瀬 正樹、内村 亮太、國安 明彦
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] アポトーシス誘導ペプチドの乳がん細胞への細胞内送達とカスパーゼ非依存的細胞死の誘導2021

    • 著者名/発表者名
      アコノア アブラハム、前田 祐香、安田 日向子、牧瀬 正樹、國安 明彦
    • 学会等名
      第38回日本薬学会九州山口支部大会
  • [学会発表] 腫瘍指向性高分子化ブラジキニンによる血流改善に基づく抗がん剤の腫瘍 集積増強法2021

    • 著者名/発表者名
      Appiah Enoch、中村 秀明、Pola Robert、Grossmanova Eliska、 Lidicky Ondrej、國安 明彦、Etrych Tomas、原武 衛
    • 学会等名
      第38回日本薬学会九州山口支部大会
  • [学会発表] アポトーシス誘導ペプチドが引き起こすカスパーゼ非依存的ミクログリア細胞死の解析2021

    • 著者名/発表者名
      國安 明彦、アコノア アブラハム、前田 祐香、安田 日向子、牧瀬 正樹
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会

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公開日: 2022-12-28  

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