医療薬剤学大講座 臨床薬剤学研究室
Laboratory of Clinical Pharmaceutics, Gifu Pharmaceutical University
研究内容
研究テーマ Research Interests
医薬品の適正使用のためには、まず病態を正確に知ることが必要であるという考えから、 本研究室では、病態の把握・発症機序の解明、医薬品候補化合物の探索、医薬品の薬効評価法の確立を目的とした研究を進めている。 具体的には、神経変性疾患、がん、動脈硬化などの炎症病態の発症・進展と活性酸素消去酵素の発現・存在様式の変化との関連性の解明、 大気圧プラズマの医療応用に向けた分子基盤の確立、抗酸化ストレス、抗炎症作用を有する新規化合物の探索を目的とし研究を続けている。 また、これら研究の過程で、我々は、細胞傷害の元凶といわれている活性酸素についても、 低濃度範囲では、逆に酸化ストレスに対する生体の抵抗性を増大させる防御機構として、 あるいは細胞内シグナル伝達分子として重要な働きを担っていること見出した。 最近は、以下のテーマについて精力的に研究を進めている。
１.脳内微量金属の恒常性破綻と神経細胞障害
脳内の亜鉛や銅などの金属動態異常が神経変疾患の発症・病態形成に関与していることが報告されている。
当研究室では、酸化ストレスが神経細胞における銅排泄を抑制し、細胞内の銅動態異常誘発することを見出している。
現在、酸化ストレスにより惹起される細胞内銅恒常性破綻の分子機構の解明に取り組んでいる。
２.がん微小環境の恒常性の維持とその破綻の分子機構の解明
がん細胞の増殖と転移は、がん細胞を取り巻く環境（がん微小環境）に依存することが知られている。
これまでに、銅を有する抗酸化酵素（superoxide dismutase 3: SOD3）と酸化酵素（lysyl oxidase: LOX）の発現異常とがん増悪との関連性を明らかにしている。
現在は、銅の蓄積を基点とした酸化ストレスとがん増悪との関連性について、アミノ酸などのエネルギー代謝の関与の観点から研究を進めている。
３.大気圧プラズマの医療応用
プラズマはラジカル、電子、イオンを含んだガス状物質である。
プラズマを細胞に負荷したとき、がん細胞特異的な細胞死が誘導されることが報告されたことから、プラズマは新しいがん治療として注目されている。
本研究室では、プラズマ負荷により惹起される細胞応答の分子機構の解明を目指している。
Our laboratory is interested in how oxidative stress is related to the onset and/or progression of various diseases including diabetes, atherosclerosis, and neurodegenerative disorders. Oxygen is essential for prokaryotic and eukaryotic cells to obtain energy. However, reactive oxygen species (ROS) are generated as by-products of cellular metabolism of oxygen even under normal physiological conditions. These molecules are high reactive and cause oxidative damage to cellular components, resulting in cytotoxicity. To avoid oxidative damage, cells have the antioxidative defense systems such as antioxidants and enzymes generate ROS scavenging activity, such as superoxide dismutase (SOD). Oxidative stress is caused by an imbalance between production of ROS and the anti-oxidative defense systems. On the other hand, however, recent reports have demonstrated that ROS serve as signaling molecules for altering the redox state of specific target molecules that affect cellular functions. Our current works focus on redox regulation of cell signaling under pathological conditions and regulation of anti-oxidative enzymes.
研究課題 Research Objectives
- 脳内微量金属の恒常性破綻による神経細胞障害の分子機構
Mechanisms of cerebral metal imbalance-related neuronal dysfunction - がん微小環境におけるレドックス関連タンパクの機能の解明
Regulation of redox-related proteins in tumor microenvironment - 大気圧プラズマによる細胞応答の分子機構
Molecular mechanisms of cellular response to non-thermal plasma - 抗酸化および抗炎症作用を有する化合物の探索
Exploratory study of anti-oxidative and anti-inflammatory compounds
最近の研究成果 Research Publications
- Inoue Y., Kamiya T., Hara H., Increased expression of ELOVL7 contributes to production of inflammatory cytokines in THP-1 cell-derived M1-like macrophages, J Clin Biochem Nutr, in press.
- Kamiya T., Yamaguchi Y., Oka M., Hara H., Combined action of FOXO1 and superoxide dismutase 3 promotes MDA-MB-231 cell migration, Free Radic Res 56, 106-114 (2022).
- Takemoto R., Kamiya T., Atobe T., Hara H., Adachi T., Regulation of lysyl oxidase expression in THP-1 cell-derived M2-like macrophages, J Cell Biochem 122, 777-786 (2021).
- Kondo M., Hara H., Kamijo F., Kamiya T., Adachi T., 6-Hydroxydopamine disrupts cellular copper homeostasis in human neuroblastoma SH-SY5Y cells, Metallomics 13, mfab041 (2021).
- Hara H., Adachi T., Molecular mechanisms of non-thermal plasma-induced cellular responses, Jpn J Appl Phys 60, 020501 (2021).