研究課題
がん患者にアミノレブリン酸(ALA)を投与すると、腫瘍特異的にポルフィリンが蓄積されることが知られており、この現象を利用したがんの蛍光診断・がんの光線力学治療が臨床で用いられている。しかしながら、腫瘍特異的なポルフィリン蓄積の分子メカニズムは未だ解明されていない。そこで本研究ではALA投与後の腫瘍特異的なポルフィリン蓄積メカニズムの解明を目的とし、特異的なポルフィリン蓄積に関わる生体内物質を同定する。昨年度までの結果より、ALAの取り込みにペプチドトランスポーターPEPT1、ポルフィリンの排出にはATP-binding cassette(ABC)トランスポーターABCG2が関わっていることが示された。さらに、ポルフィリンを蓄積しやすい株はPEPT1およびABCG2の顕著な発現変化が認められた。そこで本年度はこれらの過剰発現株・発現抑制株を樹立し、その機能解析を行った。その結果、PEPT1の過剰発現株ならびにABCG2発現抑制株ではポルフィリン蓄積能が飛躍的に向上した。以上のことから、この二つのトランスポーターの発現が腫瘍特異的ポルフィリン蓄積に大きく関わっていることが明らかとなった。さらに、がんの蛍光診断を施した膀胱がん臨床検体において、よりポルフィリンを蓄積する検体はPEPT1の発現が亢進し、ABCG2の発現が抑制されていることが分かった。以上のことからこれらのトランスポーターの発現がポルフィリン蓄積に与えることが臨床検体レベルにおいても確認できた。また、好気呼吸能が低下しているがんほどポルフィリン蓄積能が高いことが分かった。ALAは好気呼吸能を司るヘムタンパク質の前駆体であることを考え合わせると、ALA投与後の腫瘍特異的なポルフィリン蓄積は好気代謝能の低下から惹起される現象であるということも示唆された。さらに、これらの現象を利用した新たながんの検診技術も提案した。これは腫瘍特異的に蓄積したポルフィリンを血液・尿から検出するものであり、新たながん患者の簡易スクリーニング法として期待できる。
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ALA-Porphyrins Science
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http://www.ogura.bio.titech.ac.jp/
http://www.fcrc.titech.ac.jp/docs/ogura_tabata.pdf
