| 研究課題/領域番号 |
25430124
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| 研究機関 | 独立行政法人国立がん研究センター |
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研究代表者 |
中村 康之 独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, 主任研究員 (90569063)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | p53 / ミトコンドリア / ROS / 腫瘍抑制 / 大腸がん / APCMin/+マウス |
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| 研究実績の概要 |
我々は、Mieapタンパク質が不良なミトコンドリア内に蓄積した酸化タンパク質を除去することにより、ミトコンドリアからのROS産生を抑制してATP産生能を改善する全く新しいミトコンドリア品質管理機能を見出した。さらに、ヒト細胞株を用いた解析から、Mieapによるミトコンドリア品質管理機構は抗腫瘍効果に重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究課題は、Mieapノックアウトマウスにおける腫瘍発生及び進展過程にMieap機能がどのように影響するかを解析し、p53/Mieap制御性ミトコンドリア品質管理機構による全く新しいがん抑制メカニズムの解明を目的としている。昨年度に引き続き、Mieap遺伝子を欠損した大腸がんモデルマウスAPCMin/+における腫瘍形成および進展過程への影響を検討した。Mieap遺伝子欠損によりAPCMin/+マウスの寿命は著しく短縮した。このマウスの腸管ポリープ数およびサイズは著しく増大し、ポリープからの出血による貧血が原因で寿命が短縮すると考えられた。さらに病理組織学的解析から、APCMin/+マウスの腸管ポリープはMieap遺伝子欠損により腫瘍悪性度が増悪化しており、酸化タンパク質の過剰な蓄積も見られた。電子顕微鏡解析から、このようなポリープには、APCMin/+マウスと比較して高い割合で異常形態を示すミトコンドリアが蓄積していた。Mieapによるミトコンドリア品質管理機構が腫瘍抑制に重要な役割を果たしていることが、マウス腸管において明らかとなり、その結果は論文として投稿中である。今後は、この腫瘍組織を用いたマイクロアレイによるパスウェイ解析やメタボローム解析を行うことで、Mieapタンパク質によるがん抑制メカニズムの解析を行っていく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究課題は、Mieapの抗腫瘍効果を実験動物で再現し、そのがん抑制メカニズムの解明を目的としている。昨年度に引き続き、大腸がんモデルマウスAPCMin/+を用いた実験を行い、以下の結果を得た。APCMin/+マウスの腸管ポリープ数およびサイズはMieap遺伝子欠失に伴って増大し、それらのポリープでは異常な形態を示すミトコンドリアが増加し(電子顕微鏡解析)、ROSによる酸化タンパク質の蓄積が見られ(免疫組織化学染色)、ポリープにおけるがんの悪性度が増していた(病理組織学的解析)。Mieap遺伝子欠損APCMin/+マウスの著しい寿命短縮は、増悪化した腸管ポリープからの出血に伴う極度の貧血が原因であると考えられた(血液検査)。これらの一連の結果から、Mieapにおけるミトコンドリア品質管理機構は、がん抑制に重要な役割を果たしていることが示唆された。今後は、この腫瘍組織を用いたマイクロアレイによるパスウェイ解析やメタボローム解析を行うことで、Mieapタンパク質によるがん抑制メカニズムの解析を行っていく。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題は、Mieapの抗腫瘍効果を実験動物で再現し、そのがん抑制メカニズムを解析することを目的としている。昨年度は、大腸がんモデルマウスAPCMin/+が、Mieap遺伝子の欠損に伴って寿命が短縮することを見出し、APCMin/+マウスのMieap遺伝子が欠損することにより、ポリープにおけるがん悪性度が増し、結果として貧血により寿命が短縮することを明らかにした。ポリープの増悪化は、Mieap遺伝子欠損によるミトコンドリア品質管理機能低下、つまりミトコンドリアからのROS産生増加と酸化タンパク質蓄積、さらに異常ミトコンドリアの細胞内蓄積が原因であり、Mieapによるミトコンドリア品質管理機構が腫瘍抑制において重要な役割を果たすことが示唆された。今後は、マウス胎性繊維芽細胞で見られたMieapタンパク質のミトコンドリア修復機構が、マウス組織において見られるか、免疫電子顕微鏡解析により解析する。さらに、この腫瘍組織を用いたマイクロアレイによるパスウェイ解析やメタボローム解析を行うことで、Mieapタンパク質によるがん抑制メカニズムの解析を行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究課題は、Mieapの抗腫瘍効果を実験動物で再現し、そのがん抑制メカニズムを解析することを目的としている。昨年度に引き続き、大腸がんモデルマウスAPCMin/+を用いた実験を続けている。その実験結果から、Mieapにおけるミトコンドリア品質管理機構が、がんの抑制に重要な役割を果たしていることが示唆された。今後は、マウスから得られる腫瘍組織を用いたマイクロアレイによるパスウェイ解析やメタボローム解析を行うことにより、Mieapタンパク質によるがん抑制メカニズムの解析を行っていく。その準備の過程で、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本年度は、昨年度作成したMieap遺伝子欠損大腸がんモデルマウスを解析することにより、Mieapによるミトコンドリア品質管理機構が腫瘍抑制において重要な役割を果たすことを示唆した。現在、マウス胎性繊維芽細胞で見られたMieapタンパク質によるミトコンドリア修復機構が、マウス組織においても見られるか、免疫電子顕微鏡法により解析している。さらに、Mieap遺伝子欠損大腸がんモデルマウスから得られる腫瘍組織を用いたマイクロアレイによるパスウェイ解析やメタボローム解析を行うことで、マウスという動物個体において、Mieapタンパク質によるミトコンドリア品質管理機構が腫瘍抑制に重要な役割を果たすことを証明する。
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| 備考 |
国立研究開発法人国立がん研究センター 研究所 発がん機構研究グループ 腫瘍生物学分野
http://www.ncc.go.jp/jp/nccri/divisions/06biop/index.html
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