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

使用针对氧化脂质的治疗诊断探针阐明新型细胞死亡诱导机制

基本信息

批准号：
22KJ2465
负责人：
斎元祐真
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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。

最近，已经报道了一种源自铁依赖性脂质过氧化（LPO）的新型细胞死亡机制。这种细胞死亡引起了人们的关注，这是癌症的新治疗靶点，但是由于有一些癌细胞对癌症具有抵抗力，因此克服癌症是一个主要的挑战，并且对诱导铁的机制的进一步了解至关重要。据报道，LPO发生在多个细胞器部位，例如内质网和线粒体，期间。然而，尚不清楚哪个部位LPO负责细胞死亡诱导，并且尚未阐明铁腐烂诱导的机理。这项研究的重点是检测和抑制LPO的荧光探针的特性，并旨在可视化LPO生产位点，该液PO生产位点触发细胞死亡诱导并阐明细胞死亡诱导的机制。最终，我们旨在根据阐明机制提出抗铁毒性细胞的癌症治疗策略。今年，我们首先评估了各种探针抑制铁毒性的能力，以确定三个先前报道的LPO荧光探针是否可以检测到LPO，这是铁凋亡诱导的起点。结果，发现荧光探针NBD-PEN比其他探针抑制浓度低的脂肪吞噬作用。此外，在这些条件下的荧光成像表明，在脂肪吞作用诱导开始时，LPO发生在溶酶体中。这些结果表明，溶酶体中的LPO负责细胞死亡诱导。此外，使用溶酶体探针和免疫荧光染色评估了溶酶体pH波动和溶酶体含量的定位，并且发现溶酶体LPO会导致溶酶体膜损伤。从以上，据信溶酶体LPO在铁铁作用过程中起重要作用。