研究課題
本研究では，がん細胞の生命源となる糖質・エネルギー代謝に対するGSK3βの病的作用をメタボロームの理論と先進的技法により網羅的に解析する．そして，がん細胞の病理特性とGSK3βの「がん促進機能」の分子基盤を代謝の視点から明らかにする．これにより，がん細胞の生存，増殖，浸潤などの病態と連動する中心エネルギー代謝の特性とGSK3βによる制御の仕組みを明らかにし，GSK3β阻害による“がん細胞特異的代謝の正常化”に基づく新しいがん治療法の標的代謝経路を解明する．本年度は以下の成果を得た．(1) 大腸がん細胞のGSK3β阻害により，ミトコンドリア膜電位の回復，シトクロームC含有量の低下とカスパーゼ3活性化が観察され，ミトコンドリア機能の賦活化が示唆された．これに伴い，アポトーシスが誘導された．(2) GSK3β阻害による代謝変動と関連して，がん細胞の生存，増殖，浸潤が抑制され，細胞老化が誘導された．(3) メタボロームデータの再解析の結果，当初予想していたグルタミン異化経路の代謝産物には明らかな変化はみられなかった．(4) 大腸がん細胞の動物移植腫瘍の解析により，細胞レベルで観察されたピルビン酸脱水素酵素とミトコンドリアにける酸化的リン酸化（TCA回路）の賦活化を示唆する中間代謝産物の変化が検出された．前年度の結果とともに，GSK3β阻害はがん細胞特有の解糖系（Warburg効果）を是正（正常化）することにより，がん治療効果を示すことが示唆された．なお，前年度の計画の遅れにより，当初予定していたヒト大腸がん病巣のメタボローム解析と，抗糖尿病薬メトフォルミン，乳酸アシドーシス治療薬ジクロロ酢酸（DCA）とGSK3β阻害剤の併用効果については，研究期間内に実施できなかった．
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