脂質の酸化が引き起こす細胞死の発生起点を特定~薬が効きにくいがんに対する治療法開発にも期待~

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2025-04-15 九州大学

九州大学薬学研究院の山田健一主幹教授らの研究チームは、がん治療に期待されるフェロトーシス(脂質酸化による細胞死)の発生起点を、細胞内小器官「リソソーム」であることを突き止めた。脂質酸化によりリソソーム膜が損傷し、内部の鉄が漏出することで細胞死が誘導されることを明らかにした。また、フェロトーシス感受性が低いがん細胞でも、リソソーム膜損傷を促進する薬剤クロロキンを用いることでフェロトーシスが誘導可能となることを、動物実験などで確認。Nature Communications誌に掲載された。

<関連情報>

ライソゾーム脂質過酸化は、ライソゾーム膜の透過化を介してフェロプトーシス誘導に寄与する Lysosomal lipid peroxidation contributes to ferroptosis induction via lysosomal membrane permeabilization

Yuma Saimoto,Daiki Kusakabe,Kazushi Morimoto,Yuta Matsuoka,Eisho Kozakura,Nao Kato,Kayoko Tsunematsu,Tomohiro Umeno,Tamiko Kiyotani,Shota Matsumoto,Mieko Tsuji,Tasuku Hirayama,Hideko Nagasawa,Koji Uchida,Satoru Karasawa,Mirinthorn Jutanom & Ken-ichi Yamada
Nature Communications  Published:15 April 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-58909-w

脂質の酸化が引き起こす細胞死の発生起点を特定~薬が効きにくいがんに対する治療法開発にも期待~

Abstract

Ferroptosis, a form of cell death instigated by iron-dependent lipid peroxidation reactions (LPO), is emerging as a promising therapeutic target for cancer. While the mechanisms governing LPO induction and suppression have gradually been unveiled, questions persist regarding the specific cellular location of LPO and the utilization of iron in driving cell death. A comprehensive understanding of these aspects holds significant potential for advancing therapeutic applications in disease management. Here, we show lysosomal LPO in the initiation of ferroptosis, leveraging the hidden abilities of fluorescent detection probes. Intra-lysosomal LPO triggers iron leakage, fostering cell-wide LPO by augmenting lysosomal membrane permeabilization (LMP). Conversely, cell lines with low susceptibility to ferroptosis do not exhibit LMP. This deficiency is rectified by the concurrent administration of chloroquine, leading to LMP induction and subsequent cell death. These findings underscore enhancing LMP induction efficacy as a strategic approach to surmount resistance to therapies in cancer.

医療・健康
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