免疫疾患、癌治療標的分子としての酸感受性カリウムチャネルの制御機構解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25460111
• 研究機関: 京都薬科大学
• 研究代表者: 大矢 進 京都薬科大学, 薬学部, 教授 (70275147)
• 研究分担者: 藤井 正徳 京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (40434667)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: イオンチャネル / カリウムチャネル / 炎症腸疾患 / Tリンパ球 / スプライシング阻害 / 癌細胞増殖

研究実績の概要

本研究の目的は、アレルギー性疾患、炎症性疾患の発症や癌悪性化における酸感受性カリウムチャネルK2P5.1の病態生理学的役割を明らかにすることである。本研究では、炎症性腸疾患（クローン病、潰瘍性大腸炎）モデルマウスを用いて、K2P5.1阻害により大腸炎症が抑制され、下痢、血便などの病態が改善することを見出した。炎症性腸疾患における炎症性サイトカイン産生の増加には、CD4陽性T細胞におけるK2P5.1の発現・活性亢進が関与していた。また、ヒト脾臓よりK2P5.1の機能不全型スプライスバリアント（K2P5.1B）を単離した。ヒト白血病細胞株K562にK2P5.1Bを過剰発現させると、K2P5.1活性が阻害され、細胞増殖能が抑制された。さらに、スプライシング阻害剤の投与によりK2P5.1B発現が亢進し、K2P5.1活性が減少することも明らかにした。これらの結果は、炎症性腸疾患において、直接的、間接的K2P5.1阻害剤が有効であることを示唆した。
一方、K2P5.1の相互作用分子CD81は様々な細胞種に機能発現しており、最近、癌増殖、転移に重要な役割を果たしていることが明らかにされつつある。本研究では、CD81のノックダウンによりK2P5.1活性が抑制されることを見出した。K2P5.1及びCD81は予後不良なトリプルネガティブ乳癌細胞株に発現しており、CD81のノックダウンにより細胞増殖能が抑制された。これらの結果は、K2P5.1及びCD81が乳癌治療薬の新規創薬標的となることを示唆した。CD81は、自己免疫疾患、炎症性疾患の創薬標的としても期待されており、CD81抑制による抗炎症効果にK2P5.1の活性調節が関与している可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Recent advances in therapeutic strategies that focus on the regulation of ion channel expression (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohya S, Kito H, Hatano N, Muraki K
  • 雑誌名: Pharmacology & Therapeutics 巻: 160 ページ: 11-43
  • DOI: 10.1016/j.pharmthera.2016.02.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological Role of K+ Channels in the Regulation of T Cell Function (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohya S
  • 雑誌名: Yakugaku Zasshi 巻: 136 ページ: 479-483
  • DOI: 10.1248/yakushi.15-00246-4.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Downregulation of the Ca2+-activated K+ channel KCa3.1 by histone deacetylase inhibition in human breast cancer cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohya S, Kanatsuka S, Hatano N, Kito H, Matsui A, Fujimoto M, Matsuba S, Niwa S, Zhan P, Suzuki T, Muraki K
  • 雑誌名: Pharmacology Research & Perstectives 巻: 4 ページ: e00228
  • DOI: 10.1002/prp2.228
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular identification of the dominant-negative, splicing isoform of the two-pore domain K+ channel K2P5.1 in lymphoid cells and enhancement of its expression by splicing inhibition (2015)
  • 著者名/発表者名: Endo K, Kurokawa N, Kito H, Nakakura S, Fujii M, Ohya S
  • 雑誌名: Biochemical Pharmacology 巻: 9８ ページ: 440-452
  • DOI: 10.1016/j.bcp.2015.10.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pathophysiological significance of the two-pore domain K+ channel K2P5.1 in splenic CD4+CD25- T cell subset from a chemically-induced murine inflammatory bowel disease model (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakakura S, Matsui M, Sato A, Ishii M, Endo K, Muragishi S, Murase M, Kito H, Niguma H, Kurokawa N, Fujii M, Araki M, Araki K, Ohya S
  • 雑誌名: Frontiers in Physiology 巻: 6 ページ: 299
  • DOI: 10.3389/fphys.2015.00299
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 上皮増殖因子受容体HER2陽性ヒト乳癌細胞におけるカルシウム活性化クロライドチャネルANO1阻害によるHER2転写抑制 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤本万由，松葉紗代，井上隆浩，鬼頭宏彰，大矢進
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-29 – 2016-03-29
• [学会発表] デキストラン硫酸ナトリウム誘発性炎症性腸疾患モデルマウスのCD4陽性T細胞における背景カリウムチャネルK2P5.1の発現・活性増大とK2P5.1ノックアウトによる症状の軽減 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村瀬実希，中倉佐和，村岸沙也加，佐藤綾，遠藤京子，鬼頭宏彰，藤井正徳，大矢進
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-29 – 2016-03-29
• [学会発表] 活性化CD4陽性T細胞におけるスプライシング阻害剤による背景K+チャネルK2P5.1活性制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: たぎし和隆，清水彩夏，遠藤京子，鬼頭宏彰，藤井正徳，大矢進
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-27 – 2016-03-27
• [学会発表] 上皮増殖因子受容体HER2陽性乳癌細胞におけるカルシウム活性化クロライドチャネルANO1阻害によるHER2転写抑制 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大矢進，松葉紗代，井上隆浩，中園裕利華，藤本万由
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-10 – 2016-03-10
• [学会発表] T細胞におけるpre-mRNAスプライシング阻害剤による背景カリウムチャネルK2P5.1活性抑制 (2016)
  • 著者名/発表者名: 遠藤京子，たぎし和隆，清水彩夏，鬼頭宏彰，藤井正徳，大矢進
  • 学会等名: 第89回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-09 – 2016-03-09
• [学会発表] 乳がん細胞におけるヒストン脱アセチル化酵素によるカルシウム活性化カリウムチャネル転写制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金塚早希，波多野紀行，松井梓，松葉紗代，Anowara Khatun，足野晋平，鬼頭宏彰，丹羽里実，藤井正徳，鈴木孝禎，村木克彦，大矢進
  • 学会等名: 第128回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-11-20 – 2015-11-20
• [学会発表] K562細胞におけるスプライシング阻害剤によるtwo-pore型K+チャネルK2P5.1発現・活性調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水彩夏，遠藤京子，タギシ和隆，大和優介，黒川なつ美，鬼頭宏彰，藤井正徳，大矢進
  • 学会等名: 第65回日本薬学会近畿支部大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-17
• [学会発表] マウス制御性Tリンパ球におけるCa2+活性化K+チャネルKCa3.1阻害剤in vivo投与によるIL-10転写促進 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺絢音，仁熊宏樹，松井未来，山田隆弘，鬼頭宏彰，藤井正徳，大矢進
  • 学会等名: 第65回日本薬学会近畿支部大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-17
• [学会発表] ヒト乳癌細胞株YMB-1におけるHDAC阻害剤及び活性化ビタミンD3によるイオンチャネル転写制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松井梓，金塚早希，波多野紀行，Anowara Khatun，松葉紗代，丹羽里実，鬼頭宏彰，藤井正徳，村木克彦，鈴木孝禎，大矢進
  • 学会等名: 第65回日本薬学会近畿支部大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-17
• [学会発表] pre-mRNAスプライシング阻害によるTリンパ球two-pore型K+チャネルK2P5.1活性制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 遠藤京子，黒川なつ美，鬼頭宏彰，藤井正徳，大矢進
  • 学会等名: 次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム2015
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-30 – 2015-08-30
• [学会発表] Current topics in cancer research (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohya S
  • 学会等名: 1st International Annual AS4QoL Meeting
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2015-08-08 – 2015-08-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Downregulation of Ca2+-activated Cl- channel TMEM16A by histone deacetylase inhibition in breast cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohya S
  • 学会等名: World Congress on Breast Cancer
  • 発表場所: Birmingham, UK
  • 年月日: 2015-08-04 – 2015-08-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] pH感受性K+チャネルK2P5.1発現阻害によるデキストラン硫酸ナトリウム誘発性炎症性腸疾患症状の改善 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村岸沙也加，中倉佐和，佐藤 綾，石井瑞紀，村瀬実希，田中涼，遠藤京子，黒川なつ美，鬼頭宏彰，藤井正徳，大矢進
  • 学会等名: 第127回日本薬理学会近畿部会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-06-26 – 2015-06-26
• [備考] 京都薬科大学
  • URL: http://www.kyoto-phu.ac.jp/
• [備考] 京都薬科大学（英語版）
  • URL: http://www.kyoto-phu.ac.jp/english/
• [備考] 京都薬科大学薬理学分野（概要）
  • URL: http://www.kyoto-phu.ac.jp/education_research/laboratory/cat3/post_23.html
• [備考] 京都薬科大学薬理学分野（研究室ホームページ）
  • URL: http://labo.kyoto-phu.ac.jp/yakuri/index.html
• [備考] 京都薬科大学薬理学分野（概要）（英語版）
  • URL: tp://www.kyoto-phu.ac.jp/english/laboratories/cat3/department_of_pharmacology.html