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2013 年度 実施状況報告書

膜透過性ペプチドを用いた悪性神経膠腫腫瘍幹細胞に対する治療の実現化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25462273
研究機関熊本大学

研究代表者

中村 英夫  熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (30359963)

研究分担者 倉津 純一  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (20145296)
秀 拓一郎  熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (40421820)
荒木 令江  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 准教授 (80253722)
牧野 敬史  熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (90381011)
黒田 順一郎  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 助教 (90536731)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードグリオーマ幹細胞 / 細胞膜透過性ペプチド / 腫瘍特異的細胞死 / p53 C末端ペプチド / オートファジー細胞死
研究概要

本研究は、放射線治療および化学療法に抵抗性を示すグリオーマ癌幹細胞(Glioma stem cell,以下GSCと示す)に効果的な治療法の開発を目的としており、われわれはこれに対して膜透過性ペプチドを用いる方法を選択した。
以前までの研究で、フロックスハウスウイルス (FHV) 由来の塩基性ペプチドが細胞内導入効率が高いことが明らかになっており、膜透過性ドメインにこのFHVとp53タンパクのC末端ペプチドを結合させた膜透過性ペプチド(以後Pas- FHV-p53C'と示す)を用いていくつかの実験をおこなった。
GSCを患者手術サンプルより継代培養して獲得していたが、継代培養を続けることによってGSCの性質変化が認められることがわかった。このため、従来の方法から、手術サンプルを継代培養しないで、そのままヌードマウスの皮下に植え込み腫瘍を増大させてGSCを得るという方法に転換した。この方法によってGSCの性質を保ったままGSCを増やして濃縮することができた。このGSCに対してPas- FHV-p53C'を投与するとGSCにオートファジー細胞死を誘導できることは確認できているが、そのメカニズムはよくわかっていないため、まず細胞死が誘導される時の分子の変化と病理学的変化を観察した。電子顕微鏡にてオートファゴゾームがつぶれたような変性した小胞が多く観察されたことからオートファジー細胞死には間違いないことは確認できたために、この現象をもっと簡便に証明できる分子の変化を捉えるべく、いくつかのオートファジー関連分子の発現の変化を遺伝子発現と蛋白発現レベルで解析をおこなっている。以前として、まだいろいろなシステムを構築している段階であるが、今後は少しずつ実験結果が蓄積されることが期待される。

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

一言に細胞死といっても、それがどのようなメカニズムで起こっているかということを証明することは比較的難しい。主に、培養細胞にての実験が主体であるために細胞死が起こった場合、本当に我々が使用している膜透過性ペプチドの効果なのかどうかを判断するシステムの構築に時間を費やした。培養細胞は培養条件によってその生存が左右されやすく、毎回の実験で同じ結果が出ないことが起こる。その原因を克服しつつ、コントロールと比較して明らかに目的とする細胞死の誘導条件の確立が整ってきている。またグリオーマ幹細胞(GSC)の樹立も比較的困難であり、現在はすべて手術検体から得られた腫瘍サンプルをヌードマウスを使って濃縮する方法に変換した。この方法は、ある程度安定したGSCを細胞死の実験に使用するまでにかなりの時間を要する。

今後の研究の推進方策

オートファジー細胞死の再現性のある実験システムの構築が、まず課題であるが徐々に安定した結果を得られるようになってきている。このシステムは今後の研究の根幹部分であるために、より簡便の確認できるシステムとしておきたいので、更なる効率よいシステム構築を平行して行う計画である。
また、最終的な本研究の目的は、ウイルスを用いた治療と違った安全性の高い方法での臨床応用であり、それに少しでも近づけるような結果をだすことである。最も効果的な膜透過性ペプチドを探索しつつ、それを用いたGSCに対する殺細胞効果を最大限得られるように、いろいろな実験の条件設定を確立しておく必要がある。条件設定が整ったあとに動物実験へと移行したいと考える。

次年度の研究費の使用計画

次年度に動物実験などで経費がかさむと考えられ、小額であるが次年度に繰り越した。
次年度の研究経費としては、動物実験などに経費が必要と思われるので、それに使用したい。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Prognostic value of isocitrate dehydrogenase 1, O6-methylguanine-DNA methyltransferase promoter methylation, and 1p19q co-deletion in Japanese malignant glioma patients.2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Nakamura H, Makino K, Hide T, Muta D, Kamada H, Kuratsu J.
    • 雑誌名

      World J Surg Oncol.

      巻: 11 ページ: 284

    • DOI

      10.1186/1477-7819-11-284

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New treatment strategies to eradicate cancer stem cells and niches in glioblastoma.2013

    • 著者名/発表者名
      Hide T, Makino K, Nakamura H, Yano S, Anai S, Takezaki T, Kuroda J, Shinojima N, Ueda Y, Kuratsu J.
    • 雑誌名

      Neurol Med Chir

      巻: 53 ページ: 746-772

  • [学会発表] 悪性神経膠腫の遺伝子染色体異常と臨床的予後との相関解析2013

    • 著者名/発表者名
      中村英夫 牧野敬史 秀拓一郎 篠島直樹 黒田順一郎 矢野茂敏 倉津純一
    • 学会等名
      第72回日本脳神経外科学会学術総会
    • 発表場所
      横浜市 (パシフィコ横浜)
    • 年月日
      20131016-20131018
  • [学会発表] 神経膠芽腫患者における摘出度と再発形式の検討2013

    • 著者名/発表者名
      中村英夫、牧野敬史、秀拓一郎、黒田順一郎矢野茂敏、倉津純一
    • 学会等名
      第18回日本脳腫瘍の外科学会
    • 発表場所
      滋賀県大津市 (大津プリンスホテル)
    • 年月日
      20130919-20130920
  • [学会発表] Genetic alterations in glioma2013

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nakamura, Keishi Makino, Takuichiro Hide, Shigetoshi Yano, Jun-ichi Kuratsu
    • 学会等名
      World congress of Neurosurgery
    • 発表場所
      Seoul (Coex Convention Center)
    • 年月日
      20130908-20130913
    • 招待講演
  • [学会発表] Grade IIIグリオーマにおける遺伝子変化と臨床的予後との関係の解析2013

    • 著者名/発表者名
      中村英夫、牧野敬史、秀拓一郎、黒田順一郎、篠島直樹、矢野茂敏、倉津純一
    • 学会等名
      第31回日本脳腫瘍病理学会
    • 発表場所
      東京 (KFC Hall ファッションセンター)
    • 年月日
      20130524-20130525
  • [図書] 神経疾患の新しい治療-現場で必須の知識と今後の展望-トピックス 脳腫瘍2013

    • 著者名/発表者名
      中村英夫 倉津純一
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      日本内科学雑誌
  • [図書] 脳21 悪性脳腫瘍治療の現状と展望 小児悪性腫瘍 脳幹神経膠腫2013

    • 著者名/発表者名
      中村英夫 倉津純一
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      金芳堂

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公開日: 2015-05-28  

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