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高濃度酸素を用いた肺癌治療法の開発

高浓度氧气治疗肺癌的进展

基本信息

批准号：
17K16061
负责人：
小林慧悟
金额：
$ 2.41万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K16061/
关键词：
高濃度酸素 HIF-1α AMPK 肺癌

项目摘要

72人の肺癌患者から癌部と非癌部に分けて、組織マイクロアレイを作成し、HIF-1αの陽性率を調べた。その結果、癌部は非癌部に比較してHIF-1αの陽性率が高く、低酸素環境にあることが判明した。次に、癌と非癌の細胞株を用いて、20%酸素濃度と50%酸素濃度下における細胞生存率を測定した。その結果、50%高濃度酸素下では癌細胞の増殖は抑制されたが、正常細胞の増殖抑制は生じなかった。上記現象の機序を解明するために、H1975とSK-MES-1のcDNAマイクロアレイを行い、pathway解析を行った。その結果、50%高濃度酸素はAMPK pathwayの活性化を通じて細胞増殖を抑制すると考えられた。このことは、各細胞株でwestern blotting及びsiRNAでAMPKをknockdownした時点でのMTS assayでも証明された。以上の結果をin vivoでも確認するため、FGF9過剰発現の肺癌マウスモデルを48時間高濃度酸素下におき、組織の免疫染色を行った。その結果、高濃度酸素により低濃度酸素環境が改善された結果、AMPKが活性化され、癌増殖抑制につながることが判明した。また、上記細胞株において、抗癌剤（ABT-263）に高濃度酸素を併用したところ、細胞増殖抑制の効果が高められることも判明した。以上から、高濃度酸素と抗癌剤の併用により肺癌の増殖を抑制できると考えられた。しかし、HIF-1αとAMPKの活性化の直接的な関連に関しては本研究では解明できておらず、今後さらなる検討が必要である。

The positive rate of HIF-1α in 72 lung cancer patients was significantly higher than that in normal lung cancer patients. The positive rate of HIF-1α was higher in cancer than in non-cancer. Secondly, cancer and non-cancer cell lines were used, and cell survival rates were measured at 20% acid concentration and 50% acid concentration. The results showed that the proliferation of cancer cells was inhibited by 50% acid, and the proliferation of normal cells was inhibited by 50% acid. The mechanism of the above phenomenon was clarified, and the cDNA of H1975 and SK-MES-1 was analyzed. As a result, 50% high concentration of acid can inhibit AMPK pathway activation and cell proliferation. The MTS assay was tested at the time of Western blotting and siRNA knockdown of AMPK in each cell line. These results were confirmed in vivo, and FGF9 was detected in lung cancer. Immunostaining of tissues was performed at high concentrations of acid for 48 hours. The results showed that AMPK activation and cancer growth inhibition were improved by high concentration of acid and low concentration of acid. It was found that the combination of high concentration of acid and high concentration of anti-cancer agent (ABT-263) caused by cell proliferation inhibition The combination of the above and high concentrations of acid and anticancer agents can inhibit the growth of lung cancer. The direct relationship between HIF-1α and AMPK activation is not clear in this study, but necessary in the future.