2015 Fiscal Year Research-status Report
植物由来化合物ピペロングミンによる活性酸素種代謝異常と腫瘍細胞特異的致死の解析
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15K00537
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田野 恵三 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (00183468)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増永 慎一郎 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (80238914)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | DNA損傷修復 / 細胞内微細環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
27年度は、ピペロングミン同様に腫瘍細胞特異的微小環境下で致死効果をもたらす試薬の解析に進捗があり、これら試薬による作用機序の解析に重点をおいた。そのうち、低酸素下で細胞致死効果をもたらすチラパザミンについて、ニワトリDT40由来の様々なDNA修復遺伝子破壊細胞を用いて解析した。チラパザミンの低酸素下特異的によるDNA損傷については、以前から予想されていたTopoisomerase-DNA複合体によるものであることを確認し、さらにDNA-Ligase反応における異常中間体、5'-AMP-DNAによる損傷の可能性も示唆された。この結果を基に、酸素濃度依存的なチラパザミン誘発DNA損傷のスペクトルに関する論文の投稿を進めている。さらに、腫瘍細胞特異的微細環境の一つである低栄養については、無グルコース培地で強い感受性を示すビグアナイド薬であるメトフォルミンとペンフォルミンについて、同様な系を用いた解析を進めている。この２つの薬剤は非常に類似した化学構造であるにも関わらず、メトフォルミンだけがDNA二重鎖に架橋を形成する損傷を生じること、さらにその損傷がファンコニ経路で修復されることを見出した。これら分子レベルでの架橋形成機構とその修復機構について、トリDT40細胞のみならず、ヒト由来細胞を用いた系を新たに立ち上げて解析を始めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞内微細環境の一つである低栄養状態で特異的に致死効果をもたらすビグアノイド薬剤の致死効果をDNA損傷誘導という今まで未知の領域からの成果が得られた。今後のビグアノイド薬剤によるDNA損傷とその修復機構の解析に大きな進捗が期待できるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
従来、ビグアノイド薬剤の低栄養下特異的細胞死誘導について、この薬剤自体でDNA損傷が生じることは全く知られていなかった。今年度のDT40遺伝子破壊細胞パネルを用いた集中的解析においてDNA損傷を誘発するとの結果を示せたことと、この薬剤が腫瘍細胞特異的微細環下で強い致死効果を与えるという特徴を考慮すると、化学療法あるいは放射線療法における増感剤としての基礎データを提供しうるものと期待している。
さらにこの損傷がファンコニ経路の特定遺伝子蛋白に依存する結果を得ているので、この薬剤がファンコニ経路の細胞生化学的解析のための有効なツールとなることも期待される。
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| Causes of Carryover |
メトフォルミンによるDNA損傷機構の大まかな解析を行い、今後の戦略形成に多大な実験データと実績は得たが、詳細な分子レベルの解析が開始途上で充分とは言えないため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
DNA損傷修復過程の詳細な解析、特に修復関連蛋白の細胞内挙動についての免疫染色による解析に用いる試薬の購入を計画している。
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[Journal Article] Effect of oxygen pressure during incubation with a 10B-carrier on 10B uptake capacity of cultured p53 wild-type and mutated tumor cells: dependency on p53 status of tumor cells and types of 10B-carriers2016
Author(s)
Masunaga S, Tatebe H, Nishimura Y, Tano K, Sanada Y, Moriwaki T, Sakurai Y, Tanaka H, Suzuki M, Kondo N, Maruhashi A and Ono K
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Journal Title
International Journal of Radiation Biology
Volume: 92
Pages: 187-194
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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