【研究領域課題番号】18K07302 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

がん分子標的治療 / 薬剤耐性 / がん幹細胞 / トランスポーター / がん分子標的治療薬 / がん分子標的薬 / AKT / シグナル伝達

【研究成果の概要】

PLK阻害薬耐性細胞およびAURK阻害薬耐性細胞に高発現しているAKTが、染色体の以上な分配を抑制する方向に働いていることを明らかにした。BET阻害薬耐性細胞に高発現しているTNIKが、細胞周期の制御および阻害薬抵抗性に関与していることを明らかにした。BET阻害薬は、上皮間葉転換を誘導した116/slug細胞のSP(+)細胞形質を阻害した。116/slug細胞は、GPX4阻害薬に高感受性を示した。MINPP1が多剤耐性を担うトランスポーターであるP-糖タンパク質の発現を制御していることを明らかにした。

【研究の社会的意義】

近年、がん細胞の生存と増殖を制御する種々の分子に対する阻害薬が開発され、がん治療への応用が試みられている。本研究では、PLK阻害薬、AURK阻害薬、BET阻害薬およびその耐性細胞を用いて、これらの阻害薬の作用機構およびがん細胞の阻害薬耐性・感受性を決定する因子を明らかにした。また、上皮間葉転換、がん幹細胞、薬物排出トランスポーターの関与する阻害薬耐性・感受性についても新しい知見を得た。こうした研究を積み重ねることにより、がんに対してより有効な薬物療法が構築できると考えている。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】生物系薬学

【研究領域課題番号】17K08286 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

慢性骨髄増殖性腫瘍 (MPN) / JAK2V617F変異体 / エリスロポエチン受容体 (EpoR) / STAT5 / ＣＩＳ / チロシンリン酸化 / JAK2変異体 (V617F) / リン酸化 / CIS / 慢性骨髄増殖性腫瘍 / エリスロポエチン受容体 / トロンボポエチン受容体 / STAT3 / ERK / Akt / EpoR / EpoR結合分子 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

チロシンキナーゼJAK2の点変異体 (V617F) が慢性骨髄増殖性腫瘍 (MPN) の原因遺伝子として同定されたが、JAK2の点変異がMPNを発症するメカニズムには不明な点が多い。本研究では、JAK2変異体が誘導する形質転換には、エリスロポエチン受容体 (EpoR)の共発現が必須であることを見出した。また、EpoRのY343、Y460, Y464の3個のチロシン残基のリン酸化が、転写因子STAT5のリン酸化を介して、顕著な発がんシグナルを誘導することを明らかにした。一方、EpoRのY401のリン酸化は、抑制因子CISが結合し、JAK2変異体による発がんシグナルを負に制御することを見出した。

【研究の社会的意義】

本研究において、チロシンキナーゼJAK2の変異体が誘導するエリスロポエチン受容体 (EpoR) を介した発がんシグナルを解析することにより、慢性骨髄増殖性腫瘍 (MPN)の発症機序の解明へと繋がった。EpoRのY343、Y460、Y464のリン酸化は、STAT5を介した発がん誘導機構に必須であるのに対して、EpoRのY401のリン酸化は、CISとの結合を介して、発現シグナルに抑制的に機能することを見出した。本研究成果は、MPNの治療標的分子の同定へと繋がることが期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】生体生命情報学

【研究領域課題番号】21240025 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Akt / シグナル伝達 / システム生物学 / 周波数応答 / ローパスフィルタ / ローバスフィルタ

【研究成果の概要】

本研究では、Akt経路による細胞成長の制御メカニズムを周波数応答解析により明らかにする。我々はPC12細胞においてAkt経路が逐次一次反応で表現することができるローパスフィルタという信号処理特性を示すことを発見した。また、逐次一時反応経路において、刺激や阻害剤に対する感受性解析を行った結果、刺激に対しては上流より下流のほうが感受性が高く、逆に阻害剤に対しては上流より下流のほうが感受性が低くなることを理論的に見出した。この原理の発見は、薬剤応答の予測や創薬デザインなどに役立つことが期待される。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】32,370千円 (直接経費: 24,900千円、間接経費: 7,470千円)

【研究分野】神経科学一般

【研究領域課題番号】21700345 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

インスリン / PI3キナーゼ / シグナル伝達 / 感覚応答 / 行動 / 学習 / 線虫 / イメージング / 記憶・学習 / ライブイメージング / Akt

【研究成果の概要】

インスリンシグナル伝達は、エネルギー代謝などの末梢における働きに加えて、中枢神経系においても働く重要な分子経路である。私は、線虫の摂食に関連した学習において働くインスリン様シグナル伝達経路に着目し、その詳しい制御機構を明らかにすることを目的として研究を行った。主な研究成果として、線虫のインスリン様分子INS-1は餌の感覚応答に関わる神経から分泌され、学習に必要な化学物質受容神経に作用し、この神経の機能を修飾しているという制御モデルを得た。本研究で得られた結果を元に、今後、哺乳類の脳など、より複雑な神経系におけるインスリン経路の働きが解明されることが期待される。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】生物系薬学

【研究領域課題番号】21790090 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

JAK2 / V617F点変異 / 真性赤血球増加症 / STAT5 / Akt / Aurora kinase A / V617F変異体 / 抗アポトーシス作用 / 腫瘍形成 / シグナル伝達 / エリスロポエチン

【研究成果の概要】

真性赤血球増加症の原因遺伝子であるチロシンキナーゼJAK2の点変異体(V617F)が誘導するがん化シグナルの分子機構を解析し、発症機構を分子レベルで理解することを目的とした。JAK2変異体は転写因子STAT5の恒常的な活性化を誘導し、顕著な細胞増殖や腫瘍形成を誘導することを見出した。また、JAK2変異体の下流において、分裂期キナーゼAurora kinase Aは抗がん剤シスプラチンよるDNA損傷に対する耐性に寄与し、セリン・スレオニンキナーゼAktは、抗アポトーシス作用に寄与することを明らかにした。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】14780540 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞周期 / M期開始 / シグナル伝達 / Cdc2 / Akt / Cdc25 / Myt1 / ヒトデ卵

【研究成果の概要】

細胞周期のM期への進行は、G2期にWee1/Myt1により不活化されたcyclin B・Cdc2複合体キナーゼが、Cdc25により活性化されることにより誘起されるが、その活性化の最初期段階については、多くの点が不明である。本研究では、ヒトデ卵母細胞を材料に、代表者がこれまでに見いだした卵成熟開始時に起こるCdc25の初期リン酸化制御が、Myt1の初期リン酸化制御と同様に、Akt(PKB)により行われるかを明らかにすることを目的として、in vivoおよびin vitro両面から検討した。
前年度までに、Cdc25の初期リン酸化部位として、Cdc25タンパク質の188番目のSer残基(S188)を同定し、さらに、このリン酸化を特異的に認識する抗体を用いて、S188のリン酸化は、細胞内のAktの活性化に依存することを示した。本年度は、in vitroにおける解析を主に行った。Aktは確かにCdc25のS188をリン酸化し、フォスファターゼ活性の上昇をもたらしたが、リン酸化部位は複数カ所存在した。そこで、S188のみのリン酸化の影響を調べるために、他のリン酸化部位を含めた各種変異体を作製することで、Cdc25のS188のリン酸化が、Cdc25のフォスファターゼ活性を昂進することを明らかにした。これらの結果により、Aktは、Myt1の初期リン酸化制御だけでなく、Cdc25の初期リン酸化制御を並行して行うことにより、効果的にcyclin B・Cdc2の初期活性化を引き起こすことが示された。本年度はさらに、S188のリン酸化抗体を用いて卵成熟過程および初期卵割過程についても解析範囲を広げ、Cdc25のS188のリン酸化制御が、卵成熟過程の減数第二分裂開始にも関与する可能性を示した。ここから、本研究により、M期開始の分子機構の解明に一歩近づくと共に、今後、新たな展開が期待されると言える。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2002 - 2003

【配分額】4,000千円 (直接経費: 4,000千円)

【研究分野】放射線科学

【研究領域課題番号】14370271 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Hyperthermia / Heat sensitization / SAPK / JNK / DNA-PK / wortmannin / p53 / U937 Cells / Cell death / Apoptosis / 温熱 / シグナル伝達 / p53 null / U937細胞 / 細胞死、アポトーシス / 温熱高感受性 / Akt / Wortmannin / リン酸化特異抗体 / 細胞死 / セラミド / 温熱療法

【研究成果の概要】

本申請では、温熱感受性のメカニズム、温熱応答、特に細胞死に至るシグナル伝達と応答遺伝子、タンパク質を明らかにする。そして温熱治療に有用な感受性修飾法の開発を長期目標とする。細胞の生死は、p53経路と別に、細胞の生存・増殖に関わるMAPK(Mitogen activated protein kinase),AKT経路と細胞死に関わるSAPK(Stress activated protein kinase)経路のバランスによって決定されるという仮説について、p53がnullで機能していないが温熱高感受性のU937細胞を用い、以下の解明を行った。
1)温熱応答に至るセカンドメッセンジャー分子、上流のシグナル伝達経路について解明
2)シグナル伝達に続き誘導される遺伝子群や応答タンパクのうち、温熱応答、特に細死感受性に関与する因子
3)温熱細胞死におけるDNA-PKの役割とwortmanninの温熱増感への関与のメカニズム
以上の研究の中で、温熱処理などでアポトーシスを誘導する細胞において、既知分子量とは異なる52kDa(p52)のJNKが誘導されてくること。p52JNKの発現誘導は、p54JNKの発現量減少と関係関係があること、更にp52は、P54JNKのカスパーゼ-3,7による分解産物であることをカスパーゼ阻害剤、p54JNKのアミノ酸置換体により証明した。細胞死に至る経路としてJNKの活性化によりc-Mycが急速に減少し、特異的inhibitorなどでc-Mycの減少を起こすと細胞死が起こることを証明した。wortmanninが示す温熱増感作用のメカニズムに関して、リン酸化部位特異抗体を用いたwestern blottingを中心にした実験やJNKのdominant negative作用をもつ変異細胞を用いた実験等からAKT経路の抑制ではなく、SAPK/JNK経路の活性化の増強によると考えられる結果を得た。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2002 - 2003

【配分額】12,800千円 (直接経費: 12,800千円)