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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02801/
• 关键词: ナトリウムポンプ; がん細胞; アノイキス耐性; 血中循環腫瘍細胞; 小胞

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。

Usually, cell は field を foot loses う と, ア ポ ト ー シ ス sex cells die の "ア ノ イ キ ス" が lead き up こ さ れ る が, が ん cells は 発 organization か ら peel が れ て も, he に の organization with し raised colonization す る "cells die avoid institutions" を have し て い る. I 々 は recently, p-type ATPase の ナ ト リ ウ ム ポ ン プ alpha 3 ア イ ソ フ ォ ー ム (alpha 3 nak) が, が ん intracellular の vesicular に high 発 now し て お り, が ん cells の foot field か ら の stripping に よ り, alpha 3 nak が base, plasma membrane に mobile す る こ と を shows し た. This study で は, alpha 3 nak が ア ノ イ キ ス avoid の commander tower と し て function す る と い う 仮 said を て, が ん cells に お け る bureau in - が ア ノ イ キ ス avoid を induced す る メ カ ニ ズ ム の interpret や こ の メ カ ニ ズ ム を flaw さ せ る compound を explore す る こ と を purpose と し て い る. This year's は ま ず, ヒ ト Cui viscera が ん origin の Mia Paca2 cells に お い て, then state か ら stripping state に す る こ と で base, plasma membrane の alpha 3 nak 発 now が 顕 the に な る こ と を confirm し た. Stripping し た Mia に Paca2 cells, plant origin cardiac glycoside の ジ ゴ キ シ ン を applicable す る と, カ ス パ ー ゼ active が rise し ア ポ ト ー シ ス が induced さ れ る こ と を shows し た. Intentional な effect ら観 20 nM <s:1> low concentration ら観 observe された. One side, then the cell に against the て, ジゴキシ <s:1> アポト アポト シスを シスを シスを シスを starts さな さな さな った. Time に Mia Paca2 cells ま た は ヒ ト stomach が ん origin MKN - 45 cells を マ ウ ス に cast with subcutaneous し た (4-6 weeks) after に blood を い, EpCAM の 発 now を index と し て in blood circulation is swollen sores cells (CTCS) with fixed す を を る method established し た. The experiments on the staining of immune cells (ら) and the plasma membrane of CTC (にα3NaK) (が) were highly interesting, and the <s:1> て る る とを とを とを were found to be た. Cell レ ベ ル で, alpha 3 nak 発 now vesicular の イ オ ン dynamic measurement の way を establish す る た め, p-type ATPase の ATP13A2 を リ ソ ソ ー ム に 発 now さ せ た cells に お け る K + transport の 検 line for を っ た. ア イ ソ ト ー プ (86 - RBCL) を take り 込 ま せ た cells を サ ポ ニ ン で し 処 between five and prototype plasma membrane の み を permeability に す る と, ATP13A2 に よ る 86 rb + transport を quantitative determination of に で き た.

项目成果

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

• 发表时间: 2023
• 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

• 发表时间: 2022
• 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

• 发表时间: 2022
• 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

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤井拓人;清水貴浩;酒井秀紀
• 通讯作者: 酒井秀紀

Pathophysiological function of the sodium pump abnormally expressed in intracellular vesicles of gastrointestinal cancer cells

胃肠道癌细胞胞内囊泡异常表达钠泵的病理生理功能

• 发表时间: 2023
• 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