膠芽腫におけるTRPチャネル活性化機構の解明と新規治療薬の開拓

胶质母细胞瘤TRP通道激活机制的阐明及新治疗药物的开发

基本信息

批准号：
21K09112
负责人：
井上華
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

膠芽腫を含むいくつかの癌細胞ではTRPM7の発現量の増加および活性の増強が報告されている。TRPM7活性の増加は細胞増殖や遊走を促進するため、TRPM7を阻害する薬剤や遺伝子ノックダウンによる抑制は癌細胞増殖を抑え、治療戦略の一つと捉えられている。TRPM7はチャネルドメインとキナーゼドメインの2つの機能ドメインから成る分子であるが、我々はチャネルドメインとキナーゼドメインのドメイン間相互作用がチャネル活性を制御することを明らかにし初年度（令和3年度）報告した（Inoue et al., JGP 153, 2021)。膠芽腫においてこのドメイン間相互作用がどのような分子メカニズムによって正に調節されるのかを明らかにするため、キナーゼドメイン内のリン酸サイトにターゲットを絞り、そのphosphomimetic mutantを用いた電気生理学的解析を行った。しかしながらこれらのサイトのリン酸化の有無はドメイン間相互作用に影響しないことが判明した。また、高解像度プロテオミクスにより新たなTRPM7活性調節分子として同定されたArl15に関しても膠芽腫での発現を検討したが、正常細胞に比べ発現の変化を捉えることができなかった。TRPM7はメカニカルストレスによっても活性化されるメカノセンサーチャネルである。膠芽腫は頭蓋内に形成されるため、メカニカルストレスを受けていると考えられた。そこで、独自に開発した加圧培養システムを用いて培養し、RNAシークエンスによるトランスクリプトーム解析を行った。非常に興味深いことに、圧力負荷下でのTRPM7活性化によって、一連の脂質代謝関連酵素の発現が変化していることが分かった。今年度はこの脂質の変化がTRPM7活性にどのような効果をもたらすのか、解析を行い治療ターゲットの開拓につなげる。

据报道，在包括胶质母细胞瘤在内的一些癌细胞中，TRPM7 的表达增加和活性增强。 TRPM7 活性的增加会促进细胞增殖和迁移，因此通过抑制 TRPM7 的药物或基因敲低来抑制可以抑制癌细胞增殖，被认为是一种治疗策略。 TRPM7是由通道结构域和激酶结构域两个功能域组成的分子，我们揭示了通道结构域和激酶结构域之间的域间相互作用控制通道活性，并且我们在第一年（2021财年）报道了这一点。 Inoue 等人，JGP 153，2021）。为了阐明胶质母细胞瘤中这种结构域间相互作用受到正向调节的分子机制，我们针对激酶结构域内的磷酸位点，并使用其磷酸模拟突变体进行了电生理学分析。然而，发现这些位点磷酸化的存在或不存在对域间相互作用没有影响。此外，我们研究了Arl15在胶质母细胞瘤中的表达，Arl15通过高分辨率蛋白质组学被鉴定为一种新的TRPM7活性调节分子，但我们无法检测到与正常细胞相比表达的变化。 TRPM7 是一个机械传感器通道，也会被机械应力激活。由于胶质母细胞瘤是在颅骨内形成的，因此人们认为它们处于机械应力之下。因此，我们使用自主开发的加压培养系统进行培养，并使用RNA测序进行转录组分析。有趣的是，我们发现压力下TRPM7的激活改变了一系列脂质代谢相关酶的表达。今年，我们将分析这些脂质变化对 TRPM7 活性的影响，从而开发治疗靶点。