酸化脂質を標的とするセラノスティクスプローブを応用した新規細胞死誘導機構の解明

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近年、鉄依存的な脂質過酸化反応 (LPO)を起点とする新規細胞死機序フェロトーシスが報告された。本細胞死は、がんに対する新たな治療標的として注目されているが、耐性を示すがん細胞が存在することからその克服が大きな課題であり、更なるフェロトーシス誘導機構の理解が不可欠である。これまでにフェロトーシス進行時には、小胞体やミトコンドリアなど様々なオルガネラ部位でLPOが生じることが報告された。しかしながら、どの部位におけるLPOが細胞死誘導の原因なのかについては未だ不明であり、フェロトーシス誘導機序の解明には至っていない。本研究では、蛍光プローブがLPOを検出かつ抑制する特性に着目し、細胞死誘導の引き金となるLPO生成部位の可視化及び細胞死誘導機序の解明を目的とする。最終的には、機序解明に基づきフェロトーシス耐性細胞に対するがん治療戦略の提示を目指す。本年度はまず、既報の3種のLPO蛍光プローブが、フェロトーシス誘導の起点となるLPOを検出可能か明らかにするために、各種プローブのフェロトーシス抑制能を評価した。その結果、蛍光プローブNBD-Penが他のプローブに比べより低濃度でフェロトーシスを抑制することを見出した。また、本条件下で蛍光イメージングを行ったところ、フェロトーシス誘導初期にリソソームでLPOが生じることを明らかにした。これらの結果から、リソソームにおけるLPOが細胞死誘導の原因であることが示された。さらに、リソソームプローブや免疫蛍光染色法を用いてリソソーム内pH変動及びリソソーム内容物の局在を評価した結果、リソソームLPOはリソソーム膜障害を引き起こすことを明らかにした。以上より、フェロトーシス進行過程おいて、リソソームのLPOが重要な役割を担うと考えられる。