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2012 年度 実施状況報告書

一酸化窒素による乳癌幹細胞の増殖制御と創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23590322
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

諫田 泰成  国立医薬品食品衛生研究所, 薬理部, 室長 (70510387)

研究分担者 石田 誠一  国立医薬品食品衛生研究所, 薬理部, 室長 (10270505)
キーワード乳癌 / 活性酸素 / エストロゲン / NO / cGMP / PKG
研究概要

近年、乳癌をはじめとした種々の癌において、増殖能が低く薬剤に対して抵抗性を示す癌幹細胞の存在が示唆され、癌幹細胞によって癌の再発・転移がおこると考えられる。しかながら、癌幹細胞を標的とした治療法は未だ実現しておらず、癌幹細胞における標的分子を明らかにする必要がある。
我々は昨年度までに、乳癌幹細胞の新たな増殖制御機構としてNOシグナルを明らかにしてきた。そこで、本年度は、まずNOシグナルによる増殖を誘導するホルモンの探索を行った。その結果、エストロゲン刺激によってNOが産生されること、エストロゲン刺激による乳癌幹細胞の増殖はNO合成酵素阻害によって抑制されることから、エストロゲンがNOシグナルを介して癌幹細胞の増殖を制御していることが考えられた。
次に、NOシグナルの下流で作用する分子として、cGMP、NO感受性シクラーゼ(sGC)、cGMP依存性プロテインキナーゼ(PKG)を検討した。乳癌幹細胞の増殖は、cGMPアナログによってmimicされた。エストロゲン刺激による乳癌幹細胞の増殖はsGC阻害剤によって抑制されたことから、cGMPの関与が示唆された。さらに、エストロゲン刺激による乳癌幹細胞の増殖はPKG阻害剤によって抑制されたことから、cGMPの下流でPKGが関与していることが示唆された。
以上の結果から、エストロゲン刺激による乳癌幹細胞の増殖は、NO/cGMP/sGC/PKG経路を介することが示唆された。

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

本年度は、乳癌幹細胞のモデル細胞を用いて、NOシグナルを介して乳癌幹細胞の増殖に関与するホルモンとして、エストロゲンやニコチンを見いだした。これらの結果から、NOシグナルがホルモン依存性の乳癌において癌幹細胞を標的とした創薬につながる可能性が考えられる。さらにNOシグナルの下流として、薬理学的な手法により検討を行った。その結果、NO/cGMP/PKG経路を明らかにすることができた。
現在、PKGの基質に関してスクリーニングを行っているが、予想以上に時間がかかってしまい、研究費も繰り越しせざるを得なくなった。基質の同定に向けて、マイクロアレイなどにより絞り込んだ後、各分子に対してsiRNAを作製し、増殖に対する影響を調べる予定である。
以上の結果から、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

NOの下流シグナルとして、NO→cGMP→NO感受性シクラーゼ(sGC)→プロテインキナーゼG(PKG)を介する経路を明らかにしている。そこで、PKGの基質の同定を目指す。基質として現在多くの分子が知られているので、マイクロアレイによる遺伝子の網羅解析を行って絞り込む予定である。次に、候補となる分子に対してsiRNAを作製し、増殖に対する影響を調べる予定である。

次年度の研究費の使用計画

本研究に必要な研究機器はすべて揃っていることから、主に研究試薬に充てる予定である。特に、基質の同定に必要な遺伝子の網羅的解析と候補分子に対するsiRNAに使用する。また本研究で得られた知見を国内外の学会などで積極的に発表するため、出張旅費にも使用する予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] ヒトiPS細胞から心筋細胞への分化誘導法2013

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成
    • 雑誌名

      日本薬理学会誌

      巻: 141 ページ: 32-36

  • [雑誌論文] Highly sensitive in vitro methods for detection of residual undifferentiated cells in retinal pigment epithelial cells derived from human induced pluripotent stem cells2012

    • 著者名/発表者名
      Kuroda T., Yasuda S., Kusakawa S., Hirata N., Kanda Y., Suzuki K., Takahashi M., Nishikawa S., Kawamata S and Sato Y.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 ページ: e37342

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0037342

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of α7-nicotinic acetylcholine receptor in normal and cancer stem cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Lin W., Hirata N., Sekino Y. and Kanda Y.
    • 雑誌名

      Current Drug Targets

      巻: 13 ページ: 656-665

    • DOI

      10.2174/1389450111209050656

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヒト幹細胞を用いた医薬品の安全性評価2012

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 48 ページ: 862-867

  • [学会発表] 癌幹細胞の受容体を標的とした治療戦略2013

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成
    • 学会等名
      第86回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2013-03-21
  • [学会発表] Role of sphingosine kinase-1 in proliferation of cancer stem cells2012

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成
    • 学会等名
      第10回幹細胞シンポジウム
    • 発表場所
      淡路島
    • 年月日
      2012-05-31
  • [学会発表] 乳癌幹細胞におけるリゾリン脂質の機能解析

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成、平田尚也、山田茂、関野祐子
    • 学会等名
      第11回生命科学研究会
    • 発表場所
      秋田
  • [学会発表] Role of α7 nicotinic acetylcholine receptor in cancer stem cells

    • 著者名/発表者名
      Naoya Hirata, Yuko Sekino, Yasunari Kanda
    • 学会等名
      10th International Society for Stem Cell Research
    • 発表場所
      横浜
  • [学会発表] Regulation of breast cancer stem cells by sphingosine-1-phosphate

    • 著者名/発表者名
      Yasunari Kanda, Naoya Hirata, Yuko Sekino
    • 学会等名
      10th International Society for Stem Cell Research
    • 発表場所
      横浜
  • [学会発表] 乳癌幹細胞の増殖に対するTGFβの影響

    • 著者名/発表者名
      平田尚也、山田茂、関野祐子、諫田泰成
    • 学会等名
      日本薬理学会第126回関東部会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] TGFβ刺激によるMEK/ERKを介した乳癌幹細胞の増殖

    • 著者名/発表者名
      平田尚也、諫田泰成
    • 学会等名
      第71回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      札幌
  • [学会発表] 癌幹細胞を標的とする薬剤の可能性

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成
    • 学会等名
      第127回薬理学会関東部会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] 乳癌幹細胞におけるスフィンゴシン1リン酸とNotchシグナルのクロストーク

    • 著者名/発表者名
      諫田泰成、平田尚也、山田茂、関野祐子
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡
  • [学会発表] TGFβ刺激によるNotchシグナルを介した乳癌幹細胞の増殖機構

    • 著者名/発表者名
      平田尚也、山田茂、関野祐子、諫田泰成
    • 学会等名
      第86回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      福岡
  • [学会発表] 乳癌幹細胞におけるニコチンとNotchシグナルのクロストーク

    • 著者名/発表者名
      平田尚也、山田茂、関野祐子、諫田泰成
    • 学会等名
      第12回日本再生医療学会
    • 発表場所
      横浜

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公開日: 2014-07-24  

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