腫瘍形成における宿主ｐＨ感知性受容体の役割～受容体欠損マウスを用いた解析

2011 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23659029
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 岡島 史和 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30142748)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2013-03-31
• キーワード: プロトン受容体

研究概要

腫瘍形成には低酸素と酸性化（低pH）が伴う。低pHに対する癌細胞、宿主の応答機構（低pHバイオロジー）の詳細は不明である。本研究では最近同定されたプロトン感知性受容体（OGR1ファミリ－GPCR）の関与を中心に、腫瘍形成を巡る癌細胞と宿主の攻防における低pHの役割を解析することを目指した。個体レベルの腫瘍形成とOGR1ファミリ－：マウス由来癌細胞 としてLLC1をマウス皮下に接種した。炎症性マクロファージ（M1）と非炎症性(腫瘍付帯性: tumor-associated)マクロファージ(M2)をそれぞれ、iNOS,アルギナーゼの抗体染色法で調べたところ、腫瘍中には約１０％のマクロファージの集積が観察され、野生型マウスの場合、M２がM１の３倍程度を占めた。TDAG8欠損マウスにおいては、M1/M2比がやや増加している傾向が観察された。その事を反映してか、腫瘍サイズはTDAG8欠損マウスでやや低下している傾向が観察された。しかし、有意な差は観察されておらず、今後、さらなる解析が必要である。インビトロにおけるM1/M2フェノタイプ変化：Th1サイトカイン(INF-g)あるいはTh2サイトカイン(IL-4, IL-13)やIL-10などで処理するとマクロファージはそれぞれM1、M2に分化する。そこで、pH変化がこれらのM1/M2変化にどのような効果を与えるかについて解析した。腹腔内にチオグリコレートを投与して回収したマクロファージを用い、iNOS、アルギナーゼ発現はmRNA（real-time PCR）、タンパク（ウエスタンブロッティング）で調べた。細胞外pHを低下させると、iNOS発現の低下、一方で、アルギナーゼの発現増強が観察された。この知見は酸性pHでM1からM２への変化を示唆している。今後、さらに別のマーカーを用いて、この点を検証し、そのメカニズムを解析する。

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

プロトン受容体欠損マウスがなんらかの形でマクロファージの機能変化にかかわっていることが示唆された。また、マクロファージを用いた細胞レベルの実験で、細胞外pH低下がM１、M2変化にかかわっている可能性が示唆された。しかし、個体レベルの腫瘍形成におけるプロトン受容体の関与ははっきりした結論が得られなかった。

今後の研究の推進方策

平成24年度は個体レベルの腫瘍形成におけるプロトン受容体の関与ははっきりさせる実験と細胞レベルのマクロファージのM1,M2変化のメカニズムの解明に全力をつくす。

次年度の研究費の使用計画

平成23年度は個体レベルの実験がおもうように進展しなかったため、それに付随した研究費を24年度にまわした。今後はこの個体レベルの実験のためのマウスの維持のための経費、それに付随するジェノタイプイングのための費用、また、マクロファージの調整、各種mRNAの測定のためのプローブ、各種サイトカイン測定のためのキットなどに研究費を使用する。

研究成果

• [雑誌論文] An orally active lysophosphatidic acid receptor antagonist attenuates pancreatic cancer invasion and metastasis in vivo. (2012)
  • 著者名/発表者名: Komachi M, Sato K, Tobo M, Mogi C, Yamada T, Ohta H, Tomura H, Kimura T, Im DS, Yanagida K, Ishii S, Takeyoshi I, and Okajima F.
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: DOI: 10.1111/j.1349-7006.2012.02246.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of proton-sensing receptor TDAG8 in the anti-inflammatory actions of dexamethasone in peritoneal macrophages. (2011)
  • 著者名/発表者名: He XD, Tobo M, Mogi C, Nakakura T, Komachi M, Murata N, Takano M, Tomura H, Sato K, Okajima F.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 415 ページ: 627-631
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.10.122,
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracellular acidification induces connective tissue growth factor production through proton-sensing receptor OGR1 in human airway smooth muscle cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki S, Ishizuka T, Yamada H, Kamide Y, Hisada T, Ichimonji I, Aoki H, Yatomi M, Komachi M, Tsurumaki H, Ono A, Koga Y, Dobashi K, Mogi C, Sato K, Tomura H, Mori M, and Okajima F.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 413 ページ: 499-503
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.08.087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constitutively active heat shock factor 1 enhances glucose-driven insulin secretion. (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama T, Tomono S, Utsugi T, Ohyama Y, Nakamura T, Tomura H, Kawazu S, Okajima F, and Kurabayashi M.
  • 雑誌名: Metabolism 巻: 60 ページ: 789-798
  • DOI: 10.1016/j.metabol.2010.07.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unmasking of LPA(1) receptor-mediated migration response to lysophosphatidic acid by interleukin-1β-induced attenuation of Rho signaling pathways in rat astrocytes. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Horiuchi Y, Jin Y, Malchinkhuu E, Komachi M, Kondo T, Okajima F.
  • 雑誌名: J Neurochem 巻: 117 ページ: 164-174
  • DOI: DOI: 10.1111/j.1471-4159.2011.07188.x
  • 査読あり
• [学会発表] OGR1ファミリ－GPCRによるプロトン感知機構とその機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡島史和
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会(招待講演)
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2011年9月21～24日
• [備考]
  • URL: http://imcr.showa.gunma-u.ac.jp/lab/signal/index.html