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2011 年度 実施状況報告書

一酸化窒素(NO)によるRTKリン酸化制御機構の分子生物学的解析と癌治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23592016
研究機関熊本大学

研究代表者

杉田 裕樹  熊本大学, 医学部附属病院, 非常勤診療医師 (30398218)

研究分担者 高森 啓史  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 准教授 (90363514)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワードRTK / 一酸化窒素(NO) / IGF-iR / EGFR / MEK / PI3-K / IRS-1 / MAPK
研究概要

癌細胞においてIGF-I, EGF等の増殖シグナルは重要である。IGF-IR, EGFRの下流のシグナルにPI3-K pathwayおよびMAPK pathwayの2つのpathwayが存在している。これまで我々研究クループは一酸化窒素(NO)がIGF-IR, IRS-1、Ak/PKBのリン酸化を抑制する反面ERKのリン酸化を増強させること、さらにIGF-IRのアダプター蛋白であるIRS-1はNOによりubiquitin化し分解が促進することを発見し発表してきた。本研究の目的はIGF-IR, EGFR等のtyrosine receptor kinase (RTK)におけるリン酸化の制御のメカニズムを明らかにすることである。MEK inhibitorによる癌細胞MIAPaCa-2および大腸癌細胞HCT116においてMEK inhibitor (MEK-I,U0126)は下流のERK1/2のリン酸化を抑制すると同時にIGF-IR, EGFRのリン酸化を逆に増強させることを明らかにした。これらの癌細胞株においてMEK inhibitor (U0126)およびNOドナー(GSNO)の同時添加はPI3K pathwayおよびMAPK pathwayの両方を抑制し、さらに多くの癌細胞株にて2剤の同時添加はより強力な細胞増殖抑制効果を示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究では次の仮説を検証する予定である。仮説1:NO はtyrosine receptor kinase (RTK)のS-nitrosylationによってligandによるリン酸化を抑制する。仮説2:NOまたはMEK inhibitorによるRTKリン酸化の制御には第3の物質(蛋白質)が必要である。仮説3:NO donor + MEK-Iはマウス膵癌移植モデルにおいて癌の増殖・転移を抑制する。MEK inhibitor (U0126)およびNOドナー(GSNO)の同時添加はPI3K pathwayおよびMAPK pathwayの両方を抑制し、さらに多くの癌細胞株にて2剤の同時添加はより強力な細胞増殖抑制効果を示したが、これをマウス膵癌移植モデルにて検討する必要がある。また、仮説1,2は実験のDNA construct 合成等の準備段階である。

今後の研究の推進方策

仮説1:NO はtyrosine receptor kinase (RTK)のS-nitrosylationによってligandによるリン酸化を抑制する。はDNA constructが完成次第開始する予定である。仮説2:NOまたはMEK inhibitorによるRTKリン酸化の制御には第3の物質(蛋白質)が必要である。はDNA constructが完成次第Yeast two Hybridを開始する予定である。仮説3:NO donor + MEK-Iはマウス膵癌移植モデルにおいて癌の増殖・転移を抑制する。はまずNOドナーのdose決定から開始する予定である。

次年度の研究費の使用計画

試薬(抗体を含む)、培地・胎児牛血清、X線フィルム、実験器具(消耗品)、実験動物(ヌードマウス)、動物飼育代等の実験に必要物品の購入費が必要である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Inducible nitric oxide synthase deficiency ameliorates skeletal muscle insulin resistance but does not alter unexpected lower blood glucose levels after burn injury in C57BL/6 mice.2012

    • 著者名/発表者名
      Michiko Sugita, Hiroki Sugita
    • 雑誌名

      Metabolism

      巻: 61 ページ: 127-136

    • DOI

      10.1016/j.metabol.2011.06.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The combination of NO donor and MEK inhibitor synergistically inhibits proliferation and invasion of cancer cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Furuhashi S, Sugita H, Takamori H, Horino K, Nakahara O, Okabe H, Abe S, Tanaka H, Beppu T, and Baba H
    • 雑誌名

      Int. J. Oncology

      巻: 40 ページ: 807-815

    • DOI

      10.3892/ijo.2011.1243. Epub 2011 Oct 24

    • 査読あり
  • [学会発表] The role of nitric oxide in growth factor signaling of cancer cells2011

    • 著者名/発表者名
      Sugita H, Furuhashi S, Baba H.
    • 学会等名
      2nd World DNA and Genome Day
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2011-04-28
  • [図書] Pancreatic Cancer, chapter: Nitric oxide regulates growth factor signaling in pancreatic cancer2012

    • 著者名/発表者名
      Sugita H, Furuhashi S, Baba H
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Intech ISBN 978-953-307-815-1

URL: 

公開日: 2013-07-10  

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