背景と目的 ミトコンドリア酸化的リン酸化は腫瘍細胞がエネルギーを獲得する上で重要なプロセスであり、腫瘍の生物学的特徴と密接に関連している。マイクロRNA（microRNA、miRNA）はメッセンジャーRNA（messenger RNA、mRNA）と結合することで腫瘍細胞の代謝リプログラミングを調節できる。本研究は、miR-107が裸角質 homolog 1（naked cuticle homolog 1、NKD1）を標的として乳がん細胞のミトコンドリア酸化的リン酸化を制御する作用機序を探ることを目的とする。方法 TNMデータベースを用いて乳がん組織サンプル（n=1,095）およびがん周囲組織サンプル（n=403）におけるNKD1の発現を検出し、NKD1発現と患者予後の関連を分析した。2024年6月から2025年6月に寧夏医科大学総病院の腫瘍外科を受診した基準適合患者の乳がん組織およびがん周囲組織サンプルを後ろ向きに収集し、リアルタイム定量逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（qRT-PCR）およびウェスタンブロット法で乳がん組織および細胞株におけるNKD1発現を検証した。NKD1ノックダウンベクター（siNKD1）を構築し、RNA-seq解析でノックダウンによって富集された生物学的機能およびシグナル伝達経路を分析し、ウェスタンブロット法でNKD1がWnt/β-カテニン経路および酸化的リン酸化に与える影響を検証した。加重遺伝子共発現ネットワーク解析（WGCNA）を用いてTCGAおよびGEOデータベースから乳がん表現型に関連するコアmiRNAモジュールを抽出し、オンラインバイオインフォマティクスデータベースTargetScanおよびmiRWalkでNKD1と強く関連するmiRNAを予測した。TCGAおよびGEOデータベースと生存解析を利用して乳がんにおけるmiR-107の発現と患者予後への影響を明らかにし、二重ルシフェラーゼリポーター解析でmiR-107とNKD1の標的関係を検証した。MDA-MB-231細胞に一過性トランスフェクション法でmiR-107 mimicおよびmiR-107 inhibitorをそれぞれ導入し、ウェスタンブロット法でNKD1発現および細胞の酸化的リン酸化レベルを検出した。本研究は寧夏医科大学総病院倫理委員会の承認を受けている（番号：KYLL-2022-0514）。結果 TNMデータベースおよび本研究に組み入れた10例の乳がん組織および10例のがん周囲組織サンプルの解析により、乳がん組織でNKD1が低発現し、患者の不良予後と負の相関があることが示された。RNA-seq解析では、NKD1ノックダウンによりWnt/β-カテニンシグナル伝達経路および酸化的リン酸化経路が著しく富集され、ウェスタンブロットの結果は、NKD1ノックダウンによりAxinの分解が促進され、β-カテニンおよびGSK-3βタンパク質の発現が増加することを示した。GSEA富集解析では、NKD1ノックダウンによりc-MycおよびIDH2タンパク質の発現が増加した。酸化的リン酸化阻害剤（IACS-010759）は細胞増殖を有意に抑制し、siNKD1群との併用で細胞増殖抑制率が部分的に回復した（P<0.05）。WGCNA解析は、TCGA-ME brownおよびGEO-ME blueモジュールが乳がん表現型と高度に関連し、データベース結合解析は、NKD1を標的とするmiRNAがmiR-107であり、NKD1発現とmiR-107発現は負の相関があることを示した。データベース解析は、正常組織と比較して乳がん組織でmiR-107が高発現し、患者の不良予後に関連していることを示した（P<0.05）。二重ルシフェラーゼレポーター遺伝子実験は、miR-107がNKD1遺伝子を直接標的とすることを実証し、miR-107とNKD1発現は負の相関を示した。対照群と比較して、miR-107 inhibitor単独トランスフェクション群では細胞の酸化的リン酸化レベルが低下したが、miR-107 inhibitorとsiNKD1の共トランスフェクション群では細胞の酸化的リン酸化レベルが部分的に回復した（P<0.05）。結論 miR-107はNKD1を標的に抑制することでWnt/β-カテニンシグナル伝達経路を活性化し、乳がん細胞のミトコンドリア酸化的リン酸化を促進する。

酸化的リン酸化;miR-107;NKD1;乳がん;Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路