Research Projects -
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Effect of ENS dysfunction on drug absorption from small intestine
Grant number：20K07176 2020.04 - 2025.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
檜垣 和孝, 丸山 正人, 大河原 賢一
Grant amount：\4160000 （ Direct expense: \3200000 、 Indirect expense：\960000 ）
申請者らは、これまでに5-HT代謝異常ラットにおいて、i) Cephalexin (CEX) の経口投与後の吸収が増大すること, ii)CEXの吸収の一翼を担うPEPT1の小腸における発現は、粘膜ホモジネート中では変化が認められなかったが、小腸上皮細胞刷子縁膜上のPEPT1は有意に減少しており、PEPT1を介した膜透過はむしろ低下していること、iii)細胞間隙経路を介した受動拡散による膜透過が増大し、特に回腸において有意な増大となっていること、等を明らかにしてきた。本年度は、5-HT代謝異常ラットにおけるgastrointestinal transitの変動の可能性を検討し、前年までに明らかにした膜透過性変動との関係から、経口投与後の吸収性変動について考察を試みた。難水溶性色素phenol redをマーカーとして胃排出挙動を、また微小なガラスビーズをマーカーとして小腸内移行性を評価したところ、胃、十二指腸、空腸上部では、それぞれの消化管部位における移行性が亢進傾向にあること、一方で、空腸下部、回腸上部、回腸下部では、逆に移行性の低下、即ち滞留性が増大傾向にあることが明らかとなった。これは、CEXの透過亢進が起こっている回腸において滞留性が増大していることを意味しており、このことが経口投与後のCEX吸収増大を促したものと考えられた。また、CEXを5-HT代謝異常ラットに静脈内投与し、吸収過程以外の過程におけるCEXの動態変動の可能性を検討した。その結果、分布や血漿中からの初期の消失には、変動は認められなかったが、血漿中からの消失相における消失が、有意に遅延していることが明らかとなった。CEXは、腎臓の近位尿細管に存在しているPEPT2により再吸収されていることが知られていることから、腎の刷子縁膜上に発現しているPEPT2をWestern blot法により定量的に評価した。その結果、有意な減少が認められたことから、PEPT2を介した再吸収の低下が、血漿中からの消失の遅延の要因の一つと考えられた。
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Establishment of a novel drug delivery system for targeting cancer stem cells based on the structual analysis of tumor blood vesseles.
Grant number：20K07155 2020.04 - 2023.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
丸山 正人, 檜垣 和孝
Grant amount：\4290000 （ Direct expense: \3300000 、 Indirect expense：\990000 ）
本研究では、腫瘍血管の構造解析に基づいたがん幹細胞への新規薬物送達法を確立し、がん幹細胞を標的とした新規治療法の開発を目指している。昨年度は、マウス4T1乳がん細胞を用いて、乳がん幹細胞の候補となり得るクローン株を複数（4種類）樹立した。そこで、本年度は、樹立したこれらのクローン株が、がん幹細胞の特性を有することを明らかにすることを目的に、腫瘍形成能とがん幹細胞マーカーの発現について、検討を行った。
樹立した細胞を、5週齢のBalb/cマウスの皮下に1x106個の細胞を移植し、腫瘍形成能を評価したところ、移植した４種類のクローン株のうち、2種類のクローン株において、親株に比べて有意に高い腫瘍形成能を示すことが確認された。さらに、細胞数を5x105個に少なくして投与した場合についても検討を行った結果、1x106個の細胞を移植したときに高い腫瘍形成能を示した2種類のクローン株が、5x105個の細胞を投与した時にも、親株に比べて有意に高い腫瘍形成能を示すことが確認されたため、これらのクローン株が、がん幹細胞の有用な候補と考えられた。
次に、がん幹細胞マーカーの発現について検討を行った。樹立した細胞は、ALDH1A1 mRNAの発現量に基づいてスクリーニングされた細胞であるため、既知のがん幹細胞であるALDH1A1に着目し、そのタンパクレベルの発現を免疫染色法を用いて解析した。その結果、高い腫瘍形成能を示した2種類のクローン株において、ALDH1A1の高い発現を確認できた。
以上のことから、本年度は、樹立したがん幹細胞のモデル細胞のうち、2種類の細胞がin vivoにおいて高い腫瘍形成能を示すこと、これらの細胞では、ALDH1A1ががん幹細胞マーカーとして発現することを明らかにした。今後、これらの細胞が、がん幹細胞への新規薬物送達法を確立するための有用なモデル細胞になると考えらえれた。 -
グリオーマ癌幹細胞特異的に発現する新規バイオマーカーの機能解析
2017.04
基盤研究（C）
Grant type：Competitive
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Funcional analysis of a novel biomarker specifically expressed in glioma stem cell.
Grant number：17K07183 2017.04 - 2020.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Maruyama Masato
Grant amount：\5070000 （ Direct expense: \3900000 、 Indirect expense：\1170000 ）
We analyzed the expression of PC3-secreted microseminoprotein (MSMP) in glioma stem cells and indicated that MSMP was expressed in patient-derived glioma stem cell lines and human glioma tissues. These results suggested that MSMP expressed in glioma stem cells migrate peripheral blood monocytes from blood vessele to tumor tissues and contributed to the formation of tumor microenvironment.
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グリオーマ癌幹細胞特異的に発現する新規バイオマーカーの機能解析
2017
日本学術振興会 基盤研究（Ｃ）
丸山 正人
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\780000 （ Direct expense: \780000 ）
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グリオーマ癌幹細胞特異的に発現する新規バイオマーカーの機能解析
2017 - 2019
日本学術振興会 基盤研究（Ｃ）
丸山 正人
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\3300000 （ Direct expense: \3300000 ）
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グリオーマ癌幹細胞特異的に発現する新規バイオマーカーの機能解析
2017 - 2019
日本学術振興会 基盤研究（Ｃ）
丸山 正人
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\1820000 （ Direct expense: \1820000 ）
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グリオーマ癌幹細胞特異的に発現する新規バイオマーカーの機能解析
2017 - 2019
日本学術振興会 基盤研究（Ｃ）
丸山 正人
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\2700000 （ Direct expense: \2700000 ）
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Grant number：25460049 2013.04 - 2016.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
MARUYAMA Masato, KASE Masahiko, TRIFONOV Stefan, SAKURAI Fuminori
Grant amount：\5070000 （ Direct expense: \3900000 、 Indirect expense：\1170000 ）
Gliomas are most common type of brain tumor and malignant gliomas have high recurrence rates and poor prognosis. In recent years, cancer stem cells are considered to be a cause of metastasis and recurrence after treatment. Since past therapeutic strategy against glioma targets whole tumor cells, these strategy are not effective for cancer stem cells which shows resistant to therapy. Here, we established human glioma stem cell lines and constructed molecular basis to specifically express therapeutic genes in glioma stem cells.
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Grant number：23310160 2011.04 - 2014.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
HATTORI Akira, OISHI Shinya, FUJIWARA Hiroshi, INOUE Hideshi, MARUYAMA Masato, NISHIMURA Shinichi
Grant amount：\20020000 （ Direct expense: \15400000 、 Indirect expense：\4620000 ）
Post-translational modification of cellular proteins by ubiquitin (Ub) is involved in various aspects of cell physiology, such as protein degradation via proteasome, DNA repair, and membrane trafficking. Deubiqutinating enzymes liberate a Ub moiety from polyUb chains attached on substrate proteins. In the current study, we investigated novel research tools for the enzymatic characterization of deubiquitinating enzymes. Ub-granzyme B (Ub-GrB), an N-terminal Ub fusion mature granzyme B was expressed in a baculovirus system. By employing Ub-GrB, we showed that human ubiquitin specific protease 47 is active. In addition, we explored oxidative stress-sensitive deubiquitinating enzymes, and found that ubiquitin C-terminal hydrolase-L3 is susceptible to reactive oxygen species by utilizing a Ub activity-based probe, Ub-vinyl sulfone.
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iPS cell-based regeneration therapy for Alzheimer's disease.
Grant number：22790092 2010 - 2011
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B) Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
MARUYAMA Masato
Grant amount：\3380000 （ Direct expense: \2600000 、 Indirect expense：\780000 ）
There is no curative treatment for Alzheimer's diseases characterized by neuronal degeneration. To apply iPS cells to Alzheimer's disease, we established a method for efficient purification of neural stem cells derived from mouse iPS cells.
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Elucidation of physiological role of Laeverin, a novel aminopeptidase.
Grant number：20790088 2008 - 2009
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B) Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
MARUYAMA Masato
Grant amount：\4290000 （ Direct expense: \3300000 、 Indirect expense：\990000 ）
Here, we evaluated the roles of His^<379>, comprising the exopeptidase motif, in the enzymatic properties of human Laeverin. Our results indicate that His^<379> plays essential roles in its distinctive enzymatic properties and contributes to maintaining the appropriate structure of the catalytic cavity of the enzyme.
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Mechanisms of Enzymatic Action of the Oxytocinase Subfamily of Aminopeptidases
Grant number：18390031 2006 - 2008
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
TSUJIMOTO Masafumi, HATTORI Akira, MARUYAMA Masato, GOTO Yoshikuni
Grant amount：\17700000 （ Direct expense: \15300000 、 Indirect expense：\2400000 ）
本研究において私たちは妊娠の維持、記憶の維持、血圧調節、ガン細胞の増殖制御、抗原ペプチドのプロセシングなどその生理的/病理的重要性が明らかとなってきたオキシトシナーゼサブファミリーを含むM1アミノペプチダーゼ酵素の反応を点変異体を用いて解析し、M1酵素の基質特異性を決定している残基を同定することに成功した。これらの成果はM1酵素の反応機構および基質結合部位の構造を解明し、M1酵素を標的する医薬品を開発するうえで重要な知見を与えると考えられる。
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アンギオテンシンIV受容体の細胞内ダイナミクスとその分子機構の解明
2005.04 - 2007.03
若手研究(B)
丸山 正人
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\3500000 （ Direct expense: \3500000 ）
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アンギオテンシンIV受容体の細胞内ダイナミクスとその分子機構の解明
Grant number：17790080 2005 - 2006
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B) 若手研究(B)
丸山 正人
Grant amount：\3500000 （ Direct expense: \3500000 ）
学習・記憶改善作用を示すアンギオテンシン(Ang)IVは、特異的な受容体である胎盤性ロイシンアミノペプチダーゼ(P-LAP)を介して作用を発揮することが知られている。P-LAPは細胞内小胞に存在し、脂肪細胞ではインスリン刺激により細胞膜へと移行することが知られているが、神経細胞での膜移行を誘導する生理的因子は全く不明である。そこで本年度は、膜表面ビオチン化法を用いて神経細胞におけるP-LAPの膜移行を惹起するペプチドホルモンを探索した。その結果、サブスタンスP(SP)で刺激した細胞では、SPの濃度及び時間依存的に細胞膜表面P-LAP量が増加することを明らかにした。脂肪細胞では、インスリン刺激によりP-LAPが細胞膜へと移行するが、SP刺激では細胞膜移行が見られなかったこと、また神経細胞では、インスリン刺激による膜表面P-LAP量の増加が認められなかったことから、見出した現象が神経細胞において特異的な現象であることを明らかにした。また、SPはcAMPをセカンドメッセンジャーとして細胞内にシグナルを伝達することが知られているため、細胞外にcAMPを処理した際のP-LAP膜移行について検討した。その結果、cAMPが細胞膜P-LAP量を有意に上昇させる現象が観察されたため、以上の結果と併せて、SPが細胞内cAMPを介して情報伝達されることにより、AngIV受容体の細胞膜移行を促進させ、膜表面上に増加したAngIV受容体が、AngIVの生理作用を増強する可能性が示された。これらの成果を、第11回病態と治療におけるプロテアーゼとインヒビター研究会(ポスター奨励賞受賞)、第28回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム、RIKEN International symposium on chemical biology,において発表した。