MAPキナーゼカスケードを構成するシグナル分子を標的とした細胞増殖阻害物質の探索

• Project/Area Number: 13218101
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 河野 通明 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00027335)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河野 功 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (20038607) ; 片岡 貞 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (00082975)
• Project Period (FY): 2001 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥34,700,000 (Direct Cost: ¥34,700,000); Fiscal Year 2004: ¥9,000,000 (Direct Cost: ¥9,000,000); Fiscal Year 2003: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥9,100,000); Fiscal Year 2002: ¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000); Fiscal Year 2001: ¥8,600,000 (Direct Cost: ¥8,600,000)
• Keywords: 細胞がん化 / がん化学療法 / ERK-MAPキナーゼ系 / MEK阻害剤 / アポトーシス / Xenograft / チューブリン阻害剤 / 併用療法 / ERK-MAPキナーゼ / チオフラボン誘導体 / チューブリン / 転移 / ポリフェノール / MMP-9

Research Abstract

1.ERK-MAPキナーゼ系遮断剤とチューブリン重合阻害剤の併用による抗腫瘍効果増強に関して、ヒト大腸がん由来細胞株(HT29)をヌードマウスに移植したXenogrft系を利用し、ERK-MAPキナーゼ系遮断剤としてはPD184352(MEK阻害剤)、チューブリン重合阻害剤としてはTZT-1027、Vincristine、Navelbineを用いて解析を進めた。その結果、PD184352と各チューブリン重合阻害剤の併用で有意な抗腫瘍効果の増強を認めたが、それは神経毒性が少ないTZT-1027、およびNavelbineとの併用において特に有効であった。
2.各チューブリン重合阻害剤単独、およびPD184352との併用時における抗腫瘍効果の検討より、PD184352と併用する事で各チューブリン重合阻害剤の濃度を単独時の50%以下に減少させても、同程度の抗腫瘍効果が認められる事を見出した。併用群においては体重減少等の毒性が認められなかった事より、上記薬剤の併用は副作用軽減の上からも有効である事が示された。
3.MEK阻害剤とチューブリン重合阻害剤を併用処理した細胞内で、JNKの持続的な活性化、およびTRAIL受容体、DR5の発現亢進を認めた。また、JNK阻害剤処理で上記薬剤併用によるアポトーシス増強効果が消失した。これより、上記薬剤併用によるアポトーシス増強においては、TRAIL系を介したJNKの持続的活性化が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
4.PD184352の難溶性、細胞内での不安定性の改善を目的として、誘導体合成を試みた。すなわち、Cyclopropyl環を解裂してそこに水酸基を導入したところ、溶解性、細胞内での安定性が上昇し、さらにMEK阻害活性も増強される事を確認した。

Research Products

• [Journal Article] Hetero-oligomerization of mammalian Sprouty1 and Sprouty4 efficiently suppresses fibroblast growth fabcor-2-induced ERK activation by preventing the association of Grb2-SOS1 complex with FRS2. (2005)
  • Author(s): Ozaki, K.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280巻(印刷中)
• [Journal Article] Synthesis and structure-activity relationships of thioflavone derivatives as specific inhibitors of the ERK-MAP kinase signaling pathway. (2004)
  • Author(s): Kataoka, T.
  • Journal Title: Bioorg.Med.Chem. 12巻 Pages: 2397-2407
• [Journal Article] チューブリン阻害活性の検定 (2004)
  • Author(s): 河野通明
  • Journal Title: 癌と化学療法 31巻 Pages: 501-506
• [Journal Article] ERK-MAPキナーゼカスケードを標的とした癌治療 (2004)
  • Author(s): 河野通明
  • Journal Title: 現代医療 36巻 Pages: 1401-1410
• [Journal Article] Heat shock protein 70結合蛋白質(HspBP1)のアポトーシス誘導促進効果 (2004)
  • Author(s): 谷村 進
  • Journal Title: 日本臨床 62巻 Pages: 1291-1296
• [Publications] Tanimura, S.: "Specific blockade of the ERK pathway inhibits the invasiveness of tumor cells : down-regulation of matrix metalloproteinase-3/-9/-14 and CD44."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 304巻. 801-806 (2003)
• [Publications] Kohno, M.: "Pharmacological inhibitors of the ERK signaling pathway : application as anticancer drugs."Prog.Cell Cycle Res.. 5巻. 219-224 (2003)
• [Publications] Kataoka, T.: "Synthesis and structure-activity relationships of thioflavone derivatives as specific inhibitors of the ERK-MAP kinase signaling pathway"Bioorg.Med.Chem.. 15巻(in press). (2004)
• [Publications] 河野通明: "チューブリン阻害活性の検定"癌と化学療法. 31巻(印刷中). (2004)
• [Publications] 河野通明: "MAPキナーゼカスケードを標的とした治療"現代医療. 36巻(印刷中). (2004)
• [Publications] Tanimura, S: "Prolonged Nuclear Retention of Activated Extracellular Signal-Regulated Kinase1/2 is Required for Hepatocyte Growth Factor-induced Cell Motility"J.Biol.Chem.. 277巻・31号. 28256-28264 (2002)
• [Publications] Kohno, M.: "Pharmacological inhibitors of the ERK signaling pathway : Application as anticancer drugs"Prog.Cell Cycle Res.. 5巻(印刷中). (2003)
• [Publications] Hoshino, R.: "Blockade of the extracellular siganl-regulated kinase pathway induces marked G1 cell cycle arrest and apoptosis in tumor cells in which the pathway is constitutively activated : Upregulation of p27^<Kip1>"J. Biol. Chem.. 276(4). 2686-2692 (2001)
• [Publications] Ozaki, K.: "ERK pathway positively regulates the expression of Sprouty genes"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 285(5). 1084-1088 (2001)
• [Publications] Tanimura, S.: "Prolonged nuclear retention of activated extracellular signal-regulated kinases is required for hepatocyte growth factor-induced cell motility"J. Biol. Chem.. 277(印刷中). (2002)
• [Publications] 渡邊一石: "微小管作用薬-古くて新しい抗腫瘍薬-"最新医学. 56(3). 390-397 (2001)