【研究分野】病態科学系歯学・歯科放射線学

【研究領域課題番号】16K11519 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

クロモン環 / 腫瘍選択性 / 口腔扁平上皮癌細胞 / アポトーシス / 分子軌道解析 / 細胞周期 / カスパーゼ-3 / クロモン誘導体 / QSAR解析 / 3次元構造 / アポトーシス誘導能 / subG1 / スチリルクロモン / ピペリン酸エステル / オーロン / QSAR / 置換基 / 化学記述子 / 3-スチリルクロモン類 / ヒト口腔扁平上皮癌 / 選択毒性 / 有機合成 / 作用機序 / 副作用の緩和

【研究成果の概要】

多くの抗癌剤が高いケラチノサイト毒性を示した。新たに10グループ（計156化合物）のQSAR解析を行ったところ、クロモン誘導体の多くは、高い腫瘍選択性を与えること、2-(N-cyclicamino)chromonesに属する化合物5cは、ケラチノサイト毒性が低いこと、更に興味深いことに、アポトーシスを誘導しないことを突き止めた。今回の研究によりアポトーシス誘導能のない物質の中から副作用の少ない抗癌剤が創出できる可能性が示唆された。
正常肝細胞と比較し、ヒト肝がん由来細胞に対する高い傷害性、そしてCYP3A4及びP-gpに対して有意な阻害活性を示した。消化器系がんの治療薬としての可能性を示した。

【研究の社会的意義】

我々は、天然界に存在するポリフェノールは、腫瘍選択性がそれほど高くないことを発表してきた。クロモン環が、フラボノイドの基本骨格であるため、生体に馴染みやすい。今回の研究により、クロモン誘導体の多くは、比較的高い腫瘍選択性を有すると同時に、上皮系細胞に対する毒性が、従来の抗癌剤よりも格段弱という特徴を有することが明らかになった。また、クロモン誘導体は、薬物代謝酵素や、薬物排出トランスポーターを阻害した。そのため、副作用の少ない抗癌剤治療薬の開発への寄与が期待される。また、アポトーシス誘導能がない化合物でも高い腫瘍選択性を示すため、新しい抗がん作用のメカニズムを発見できる可能性がある。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【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】小児科学

【研究領域課題番号】20591286 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

母体低栄養 / シグナル伝達 / ネフロン数 / プログラミング / 腎発生 / MAPキナーゼ / 尿管芽 / カスパーゼ3 / 尿管芽細胞 / 細胞運動 / アポトーシス / βカテニン / PI3キナーゼ

【研究成果の概要】

母体低栄養ラットの腎サイズ、尿管芽分岐は胎生14日以降減少する。腎サイズは生後正常となるがネフロン数は減少している。母体低栄養腎において腎発生に重要なシグナル分子は胎生15日には抑制、胎生18日には活性化されていた。一方、アポトーシスの指標、活性型カスパーゼ3は両時期ともに母体低栄養腎で減少していた。カスパーゼ3阻害は尿管芽細胞の運動を抑制した。母体低栄養腎のネフロン数減少はカスパーゼ3を介する細胞運動の低下により尿管芽分岐が抑制されるためと推測される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】耳鼻咽喉科学

【研究領域課題番号】20591973 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

未成熟ラット / 有毛細胞 / 支持細胞 / 増殖 / アポトーシス / BrdU / 有毛細胞消失 / 蝸牛 / ネオマイシン / 分裂 / 未成熟ラツト / Caspase3 / 27 / 半規管膨大部

【研究成果の概要】

生後7日目のラットでは蝸牛支持細胞領域に抗Caspase 3抗体および抗p27抗体陽性細胞を認め、アポトーシス促進と増殖能の停止が確認できた。生後7日目のラットのコルチ器をネオマイシン1mMまたは酢酸を含有した培養液中に浸漬し、5日間組織培養を行った。感覚細胞傷害後の支持細胞の分裂・増殖の状態を観察するために、培養3日目からはBrdU1mg/Lを投与しBrdUの取り込みを観察したが、明らかなBrdU陽性細胞を支持細胞領域に同定することは出来なかった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】機能系基礎歯科学

【研究領域課題番号】19592159 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

カスパーゼ3 / 破骨細胞 / アポトーシス / 骨吸収 / 下顎前突症 / カスパーゼ / Caspase3 / 骨 / リモデリング / ミトコンドリア

【研究成果の概要】

アポトーシスとは、細胞の縮小や断片化、核の凝集と断片化といった形態的な特長を呈するあらかじめプログラムされた細胞死のことで、様々な分子間のシグナル伝達によるコントロールを受けている。そのなかでも、カスパーゼ3はシステインプロテアーゼの一種で、刺激により活性化されると、PARP(ADP-リボースポリメラーゼ)をはじめとするさまざまな細胞内基質を分解し、アポトーシスを誘導すると考えられている。骨形成を担う骨芽細胞は、骨細胞となり骨内に埋め込まれる際にその半数はアポトーシスすると考えられている。また、破骨細胞も骨吸収終了後に骨面から離れアポトーシスすることが示されている。骨系細胞のアポトーシスは骨組織における重要な代謝機構のひとつと考えられ、その調節を担うカスパーゼ3は何らかの関与をする可能性がある。そこで今回、カスパーゼ3遺伝子欠損マウスを用い、その役割を検索した。8週齢マウス頭蓋骨について肉眼観察及びX線撮影を行ったところ、遺伝子欠損型マウスの頭蓋冠はドーム状を呈し、眼耳平面と後頭蓋底前後径との交線は野生型に比べて鈍角となり、頭蓋の成長抑制が認められた。さらに、遺伝子欠損型では加齢に伴い頭蓋骨の膜性骨化の亢進と下顎前突症の所見が認められた。新生仔脛骨を通法に従い固定、脱灰後,パラフィン包埋による組織切片とし、TRAP染色を施したのち、顕微鏡にて破骨細胞の数を計測したところ、遺伝子欠損型では破骨細胞数の減少が認められた。この減少が骨芽細胞からの支持能減少に伴うものかどうかを検討するためにカルバリアより骨芽細胞を調整し、OPG mRNAの発現を検討した。遺伝子欠損型の骨芽細胞では野生型に比べ培養開始から、その発現量の増加が見られた。また遺伝子欠損型骨芽細胞のin vitroにおける石灰化亢進も認められた。アポトーシスを制御するカスパーゼ3の遺伝子欠損マウスでは、石灰化亢進を伴う頭蓋形成異常と、成熟破骨細胞数の減少を認めた。これらのことから、カスパーゼ3遺伝子は、骨芽細胞と破骨細胞のアポトーシス制御という面から、骨形成と骨吸収の微妙なバランスを保ち、正常な頭蓋の成長発育などを調整していることが示された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2007 - 2009

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