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2020 年度 実績報告書

フェロトーシスにおける細胞内鉄制御機構の破綻

公募研究

研究領域「生命金属科学」分野の創成による生体内金属動態の統合的研究
研究課題/領域番号 20H05502
研究機関名古屋大学

研究代表者

豊國 伸哉  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (90252460)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードフェロトーシス / 鉄代謝 / 子宮内膜症
研究実績の概要

子宮内膜症は生殖可能年齢女性の10~15%に認められる疾患である。卵巣では嚢胞性病変を形成することで、不妊症の原因となるだけでなく、卵巣癌の発生母地にもなると考えられている。しかし、子宮内膜症の基礎研究において、若年患者の病変を卵巣も含めて摘出することは倫理的に不可能である。これまで主な手法として腹膜病変、深部内膜症のモデルマウスを用いた報告はあったが、卵胞機能を評価できる卵巣に子宮内膜症病巣をもつモデルマウスを作成した報告はなかった。今回、新たな工夫により卵巣子宮内膜症モデルマウスを開発できた。新手法では、マウスの卵巣嚢を除去し卵巣表面を露出させたところに、別のマウスから得た子宮を細切して移植する。この方法を実施し4週間後に解剖すると、卵巣に付着する形で子宮内膜症病変が形成された。そして、病変の間質に過剰鉄の沈着を認めた。処置から1・2・4週間後の病変を比較すると、時間が経つにつれ卵巣周囲の線維化が増加した。このような所見はヒトの卵巣子宮内膜症病変に類似している。さらに本モデルマウスでは、子宮内膜症のある卵巣において、卵胞の酸化ストレスマーカー(4-HNE, 8-OHdG)のレベルが高く、卵胞発育に必要なFSH受容体の発現低下を認めた。そして、卵巣子宮内膜症モデルマウスでは、妊娠仔数の有意な減少を認めた。以上の結果から、卵巣子宮内膜症の存在が、病変に含まれる過剰鉄を介して、卵胞への酸化ストレスの増加とFSH受容体低下を来し、妊孕性低下に繋がることが示された。今回の成果は、新たな卵巣子宮内膜症モデルマウスの確立であり、本モデルマウスが今後の子宮内膜症に関連した不妊症の病態解明、治療開発において有用である。また、石綿がマクロファージのフェロトーシスを持続的に起こすことにより、触媒性Fe(II)過剰による変異環境を形成していることを明らかにした。

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

これまで報告のなかった卵巣子宮内膜症のマウスモデルの確立に成功した。その際、妊孕性の低下が起こるが、その機序に鉄過剰とフェロトーシスが関与することを明らかにすることができた。すでに論文として公表している。

今後の研究の推進方策

ヒト赤白血病細胞株を使用して、PCBP2と特異的に結合するミトコンドリア外膜タンパク質を質量分析によりスクリーニングした。多数の候補タンパク質が得られ、現在1つずつ詳細に検討中であり、来年度はフェロトーシス誘導時における鉄代謝関連分子の動態を明らかにすることを目標としている。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Sydney/Griffith University(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      University of Sydney/Griffith University
  • [雑誌論文] Frequent homozygous deletion of Cdkn2a/2b in tremolite‐induced malignant mesothelioma in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Okazaki Yasumasa、Misawa Nobuaki、Akatsuka Shinya、Kohyama Norihiko、Sekido Yoshitaka、Takahashi Takashi、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 111 ページ: 1180~1192

    • DOI

      10.1111/cas.14358

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Augmented oxidative stress increases 8-oxoguanine preferentially in the transcriptionally active genomic regions2020

    • 著者名/発表者名
      Akatsuka Shinya、Li Guang Hua、Kawaguchi Shinichi、Takahashi Takashi、Yoshihara Minako、Suyama Mikita、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Free Radical Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/10715762.2020.1733548

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mth1 deficiency provides longer survival upon intraperitoneal crocidolite injection in female mice2020

    • 著者名/発表者名
      Funahashi Satomi、Okazaki Yasumasa、Akatsuka Shinya、Takahashi Takashi、Sakumi Kunihiko、Nakabeppu Yusaku、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Free Radical Research

      巻: 54 ページ: 195~205

    • DOI

      10.1080/10715762.2020.1743285

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overexpression of miR‐199/214 is a distinctive feature of iron‐induced and asbestos‐induced sarcomatoid mesothelioma in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Okazaki Yasumasa、Chew Shan Hwu、Nagai Hirotaka、Yamashita Yoriko、Ohara Hiroki、Jiang Li、Akatsuka Shinya、Takahashi Takashi、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 111 ページ: 2016~2027

    • DOI

      10.1111/cas.14405

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asbestos conceives Fe(II)-dependent mutagenic stromal milieu through ceaseless macrophage ferroptosis and β-catenin induction in mesothelium2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Fumiya、Yanatori Izumi、Maeda Yuki、Nimura Kenta、Ito Satoki、Hirayama Tasuku、Nagasawa Hideko、Kohyama Norihiko、Okazaki Yasumasa、Akatsuka Shinya、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 36 ページ: 101616~101616

    • DOI

      10.1016/j.redox.2020.101616

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel ovarian endometriosis model causes infertility via iron-mediated oxidative stress in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Shotaro、Nakamura Tomoko、Motooka Yashiro、Ito Fumiya、Jiang Li、Akatsuka Shinya、Iwase Akira、Kajiyama Hiroaki、Kikkawa Fumitaka、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 37 ページ: 101726~101726

    • DOI

      10.1016/j.redox.2020.101726

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ferroptosis at the crossroads of infection, aging and cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Toyokuni Shinya、Yanatori Izumi、Kong Yingyi、Zheng Hao、Motooka Yashiro、Jiang Li
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 111 ページ: 2665~2671

    • DOI

      10.1111/cas.14496

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of carbonic anhydrases in ferroptosis-resistance2020

    • 著者名/発表者名
      Li Zan、Jiang Li、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: 689 ページ: 108440~108440

    • DOI

      10.1016/j.abb.2020.108440

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The new role of poly (rC)-binding proteins as iron transport chaperones: Proteins that could couple with inter-organelle interactions to safely traffic iron2020

    • 著者名/発表者名
      Yanatori Izumi、Richardson Des R.、Toyokuni Shinya、Kishi Fumio
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1864 ページ: 129685~129685

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2020.129685

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carcinogenesis as Side Effects of Iron and Oxygen Utilization: From the Unveiled Truth toward Ultimate Bioengineering2020

    • 著者名/発表者名
      Toyokuni Shinya、Kong Yingyi、Cheng Zhen、Sato Kotaro、Hayashi Shotaro、Ito Fumiya、Jiang Li、Yanatori Izumi、Okazaki Yasumasa、Akatsuka Shinya
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 12 ページ: 3320~3320

    • DOI

      10.3390/cancers12113320

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Role of ferroptosis in carcinogenesis and tumor biology.2021

    • 著者名/発表者名
      S.Toyokuni
    • 学会等名
      20th Biennial Meeting of the Society for Free Radical Research International (SFRRI)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アスベスト・タルクは卵巣表層上皮において細胞内の鉄および酸化ストレスの上昇を惹起し発がんに関わる2021

    • 著者名/発表者名
      本岡大社、伊藤文哉、豊國伸哉
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第9回学術集会
  • [学会発表] アスベストによる細胞死依存性EVを介した中皮腫発がん機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤文哉、豊國伸哉
    • 学会等名
      第20回分子予防環境医学研究会大会
  • [学会発表] 市民公開講座:病理学研究の楽しみ2020

    • 著者名/発表者名
      豊國伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム2:がん予防への新概念 がん予防におけるフェロトーシスの意義2020

    • 著者名/発表者名
      豊國伸哉
    • 学会等名
      がん予防学術大会2020米子 第27回日本がん予防学会総会 第43回日本がん疫学・分子疫学研究会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞外微粒子の生体応用と発がん シンポジウム:細胞外微粒子の研究を加速する分析化学2020

    • 著者名/発表者名
      豊國伸哉
    • 学会等名
      日本分析化学会 第69年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 発がんにおけるフェロトーシスの意義 シンポジウム:生命金属科学分野の創成による生体内金属動態の統合的研究:生命金属研究のさらなる発展にむけて2020

    • 著者名/発表者名
      豊國伸哉
    • 学会等名
      第31回日本微量元素学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] アスベストは卵巣表層上皮に鉄過剰状態を形成し卵巣癌の発癌に関わる2020

    • 著者名/発表者名
      本岡大社、豊國伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
  • [学会発表] アスベストは卵巣表層上皮に鉄過剰状態を形成し卵巣癌の発癌に関わる2020

    • 著者名/発表者名
      本岡大社、伊藤文哉、豊國伸哉
    • 学会等名
      文部科学省新学術領域研究学術研究支援基盤形成:先端モデル動物支援プラットフォーム 若手支援技術講習会
  • [学会発表] 卵巣子宮内膜症モデルマウスの作成2020

    • 著者名/発表者名
      林祥太郎、豊國伸哉
    • 学会等名
      文部科学省新学術領域研究学術研究支援基盤形成:先端モデル動物支援プラットフォーム 若手支援技術講習会
  • [学会発表] アスベストは卵巣表層上皮に鉄過剰状態を形成し卵巣がんの発がんに関わる2020

    • 著者名/発表者名
      本岡大社、伊藤文哉、豊國伸哉
    • 学会等名
      第10回名古屋大学医学系研究科・生理学研究所合同シンポジウム
  • [学会発表] レドックス活性鉄の制御不全を介したアスベストにより発がん機構2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤文哉、豊國伸哉
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] アスベストとタルクは鉄過剰環境を形成し卵巣癌の発がんに関わる2020

    • 著者名/発表者名
      本岡大社、伊藤文哉、田代浩德、片渕秀隆、豊國伸哉
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術集会
  • [学会発表] アスベスト誘発ラット中皮腫におけるゲノム変異の特徴2020

    • 著者名/発表者名
      赤塚慎也、蒋麗、エルザワハリ・アスマ、加藤 護、戸塚ゆ加里、柴田龍弘、豊國伸哉
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] BRCA1 deficiency modifies iron metabolism and ferric nitrilotriacetate-induced carcinogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      孔穎怡、豊國伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
  • [学会発表] 低温プラズマ活性化培養液を用いた悪性中皮腫の治療方法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      蒋麗、豊國伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
  • [学会発表] 生理的フェロトーシス可視化のためのバイオマーカーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      鄭好、豊國伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
  • [学会発表] マウス系統間における腎酸化ストレス応答の際に関わる遺伝子の解析2020

    • 著者名/発表者名
      平野龍一、赤塚慎也、豊國伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
  • [学会発表] 低温プラズマにより生じるヒドロキシラジカルはアスコルビン酸により効果的に消去される2020

    • 著者名/発表者名
      石津裕梨、岡崎泰昌、豊國伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
  • [学会発表] 中皮オルガノイドの創出2020

    • 著者名/発表者名
      井上桃花、伊藤文哉、豊國伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
  • [図書] Chapter 6. Ferroptosis and oxidative DNA damage. Chemical Biology No. 14: DNA Damage, DNA Repair and Disease: Volume 1. Edited by Miral Dizdaroglu and R. Stephen Lloyd.2021

    • 著者名/発表者名
      S.Toyokuni, I.Yanatori.
    • 総ページ数
      140-153
    • 出版者
      The Royal Society of Chemistry
    • ISBN
      978-1-78801-889-0
  • [図書] 特集:微量元素と腎 微量元素・総論② 微量元素の欠乏と過剰によって生じる病態 腎臓内科2020

    • 著者名/発表者名
      豊國伸哉
    • 総ページ数
      11(2)1-8
    • 出版者
      科学評論社
  • [図書] 慢性腎臓病・透析患者の酸化ストレス-最新の知見と治療展開 3:慢性腎臓病の病態と酸化ストレス (2)腎発がんにおける酸化ストレス 臨床透析2020

    • 著者名/発表者名
      豊國伸哉
    • 総ページ数
      36(12)1558-1564
    • 出版者
      日本メディカルセンター
  • [備考] 名古屋大学医学系研究科 生体反応病理学 ホームページ

    • URL

      https://www.med.nagoya-u.ac.jp/medical_J/laboratory/basic-med/pathology/pathology1/

  • [備考]

    • URL

      https://www.facebook.com/pages/Toyokuni-Laboratory/1520954848167260?fref=ts

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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