Regulatory mechanisms of the cancer cell survival triggered by intracellular sodium pump present in the vesicles

囊泡中细胞内钠泵触发癌细胞存活的调节机制

基本信息

批准号：
22H02801
负责人：
酒井秀紀
金额：
$ 7.99万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

通常、細胞は足場を失うと、アポトーシス性細胞死の「アノイキス」が引き起こされるが、がん細胞は原発組織から剥がれても、他の組織に生着し増殖する「細胞死回避機構」を有している。我々は最近、P型ATPaseのナトリウムポンプα3アイソフォーム（α3NaK）が、がん細胞内の小胞に高発現しており、がん細胞の足場からの剥離により、α3NaKが、原形質膜に移動することを見出した。本研究では、α3NaKがアノイキス回避の司令塔として機能するという仮説を立て、がん細胞における局在変化がアノイキス回避を誘導するメカニズムの解明やこのメカニズムを破綻させる化合物を探索することを目的としている。本年度はまず、ヒト膵臓がん由来のMia Paca2細胞において、接着状態から剥離状態にすることで、原形質膜のα3NaK発現が顕著になることを確認した。剥離したMia Paca2細胞に、植物由来強心配糖体のジゴキシンを適用すると、カスパーゼ活性が上昇しアポトーシスが誘導されることを見出した。有意な効果は20 nMの低濃度から観察された。一方、接着細胞に対して、ジゴキシンはアポトーシスを引き起こさなかった。次にMia Paca2細胞またはヒト胃がん由来MKN-45細胞をマウスに皮下投与した後（4-6週間後）に採血を行い、EpCAMの発現を指標として血中循環腫瘍細胞（CTC）を同定する方法を確立した。興味深いことに、免疫細胞染色実験から、CTCの原形質膜にα3NaKが発現していることを見出した。細胞レベルで、α3NaK発現小胞のイオン動態測定の方法を確立するため、P型ATPaseのATP13A2をリソソームに発現させた細胞におけるK+輸送の検討を行った。アイソトープ（86RbCl）を取り込ませた細胞をサポニンで5分間処理し、原形質膜のみを透過性にすると、ATP13A2による86Rb+輸送を定量的に測定できた。

通常，当细胞失去脚手架时，Anoikis是由凋亡细胞死亡引起的，但是癌细胞具有“避免细胞死亡的机制”，即使它们从原发性组织中剥离，它们也会植入并扩散到其他组织。最近，我们发现，P型ATPase（α3NAK）的钠泵α3同工型在癌细胞内的囊泡中高度表达，并且从支架中脱离癌细胞会导致α3NAK迁移到质膜。这项研究假设α3nak是避免Anoikis的指挥官，并旨在阐明癌细胞的定位变化诱导Anoikis避免的机制，并探索破坏这种机制的化合物。今年，我们首先证实，当源自人胰腺癌的MIA PACA2细胞是从粘附状态到脱离的。我们发现，应用植物衍生的心脏糖苷地高辛脱氧于MIA PACA2细胞会增加caspase活性并诱导凋亡。从20 nm的低浓度观察到了显着影响。另一方面，地高辛不会在粘附细胞上引起凋亡。接下来，在皮下给予小鼠的MIA PACA2细胞或人类胃癌衍生的MKN-45细胞（4-6周后）后，收集了血液，并建立了一种方法，以使用EPCAM表达作为指示剂来鉴定血液中循环肿瘤细胞（CTC）。有趣的是，免疫细胞染色实验表明α3NAK在CTC的质膜中表达。为了建立一种测量细胞水平表达α3nak囊泡的离子动力学的方法，我们研究了用溶酶体表达的P型ATPase ATP13A2的细胞中的K+转运。将与同位素合并的细胞（86RBCL）用皂苷处理5分钟，质膜可渗透，从而可以通过ATP13A2定量测量86rb+转运。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

強心配糖体によるグルコース輸送体GLUT1の動態変化を介したがん細胞解糖系抑制機構

强心苷诱导葡萄糖转运蛋白 GLUT1 动力学变化介导的癌细胞糖酵解抑制机制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井拓人;加藤瑞希;清水貴浩;酒井秀紀
通讯作者：
酒井秀紀

がん細胞特異的小胞を標的としたグルコース輸送体の動態制御機構

葡萄糖转运蛋白靶向癌细胞特异性囊泡的动态控制机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井拓人;加藤瑞希;清水貴浩;田渕圭章;清水康晴;竹島浩;酒井秀紀
通讯作者：
酒井秀紀

強心配糖体は細胞内Na+,K+-ATPaseを標的としてヒトがん細胞におけるGLUT1依存性のグルコース取り込みおよび解糖系を抑制する

强心苷通过靶向细胞内 Na+,K+-ATP 酶抑制人类癌细胞中 GLUT1 依赖性葡萄糖摄取和糖酵解

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井拓人;加藤瑞希;清水貴浩;田渕圭章;清水康晴;竹島浩;酒井秀紀
通讯作者：
酒井秀紀

がん細胞におけるNa+,K+-ATPaseとCl-チャネルの新規病態生理機能

Na+、K+-ATP酶和Cl-通道在癌细胞中的新病理生理功能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井拓人;清水貴浩;酒井秀紀
通讯作者：
酒井秀紀

リソソームにおけるカチオンポンプの新規生理機能

溶酶体中阳离子泵的新生理功能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井拓人;永森收志;Wiriyasermkul Pattama;田渕圭章;清水貴浩;竹島浩;酒井秀紀
通讯作者：
酒井秀紀

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Kobayashi S.;et. al.;酒井秀紀;Asano S. et al.;Fujii T. et al.;Sakai H. et al.;Tabuchi Y. et al.;Tabuchi Y. et al.;酒井秀紀;森井孫俊;酒井秀紀;藤井拓人;高橋佑司;高橋佑司;藤井拓人;山内理嗣
通讯作者：
山内理嗣