がん細胞のアポトーシス抵抗性を標的とする抗がん物質の探索

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12217030
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 早川 洋一 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (20208606)
• Keywords: アポトーシス / 増殖因子 / IGF / Byssochlamysol / ヒトパピローマウイルス / QN5727 / Oximidine I / 液胞型H^+-ATPase

Research Abstract

IGF-1に依存して生育するMCF-7ヒト乳がん細胞に対して選択的に作用する抗がん物質の探索を行った結果、Byssochlamys nivea M#5187株の培養液中に新規活性物質を見いだし、Byssochlamysolと命名した。Byssochlamysolの分子式は高分解能FAB-MSによりC_<32>H_<50>O_7と決定し、各種2次元NMRを用いた解析により、高度に酸化されたErgostane骨格からなるステロイド化合物であることを明らかにした。ByssochlamysolはIGF-1依存的に生育するMCF-7細胞に対して選択的に増殖を抑制し、そのIC_<50>は20ng/mlであったが、0.5%FBS含有培地中では増殖抑制は認められなかった。また、ByssochlamysolはIGF-1依存的に生育するColo320DMヒト結腸がん細胞に対してはアポトーシスを誘導したが、このアポトーシス誘導活性は0.5%FBS添加によって完全に抑制された。一方、MKN-45ヒト胃がん細胞、Saos-2ヒト骨肉腫細胞、3Y1ラット線維芽細胞に対するByssochlamysolの細胞障害作用は認められず、極めて選択的な活性を有することが明らかになった。
子宮頸がんの発がんに深く関与するヒトパピローマウイルスがん遺伝子導入細胞に対して選択的にアポトシスを誘導する微生物代謝産物の探索を行った結果、Pseudomonas sp. QN05727の培養液から新規活性物質QN5727を見出した。QN5727の分子式は高分解能FAB-MSによりC_<23>H_<24>N_2O_6と決定し、NMR解析により、我々が発見したOximidine Iに類似したペンゾラクトンエナミドであることを明らかにした。QN5727は、ヒトパピローマウイルスがん遺伝子導入細胞に対して極めて低濃度で(IC-<50> 0.026ng/ml)細胞死を誘導し、これはOximidine Iと比較して100倍以上の強さであった。一方、QN5727の3Ylラット線維芽細胞に対する作用は弱いものであった(IC_<50>3.6ng/ml)。
Oximidine Iのヒトがん細胞パネルにおけるフィンガープリントは代表的な液胞型H^+-ATPaseの阻害剤であるBafilomycin A_1(相関係数0.87)やConcanamycin A(相関係数0.85)と極めて類似していた。そこで、ヒト由来の液胞型IH^+-ATPaseに対するOximidine Iの作用を調べたところ、低濃度で阻害活性が観察された(IC_<50>2.9〜5.6nM)。しかし、Bafilomycin A_1やConcanamycin Aが阻害活性を示したカビ由来の液胞型H^+-ATPaseに対しては活性が認められず、従来の液胞型H^+-ATPase阻害剤とは選択性が異なることが示された。

Research Products

• [Publications] Yuhta Masuoka: "Spiruchostatins A and B, novel gene expression-enhancing substances produced by Pseudomonas sp"Tetrahedron Letters. 42. 41-44 (2001)
• [Publications] Kazuo Shin-ya: "Telomestatin, a novel telomerase inhibitor from Strepomyces anulatus"Journal of the American Chemical Society. 123. 1262-1263 (2001)
• [Publications] Michael R. Boyd: "Discovery of a novel antitumor benzolactone enamide class that selectively inhibits mammalian vacuolar-type (H^+)-ATPases"The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 297. 114-120 (2001)
• [Publications] Taijiro Tomikawa: "Selective cytotoxicity and stereochemistry of aspochalasin D"The Journal of Antibiotics. 54. 379-381 (2001)
• [Publications] Ryo Murakami: "Ammocidin, a new apoptosis inducer in Ras-dependent cells from Saccharothrix sp. I. Production, isolation and biological activity"The Journal of Antibiotics. 54. 710-713 (2001)
• [Publications] Ryo Murakami: "Ammocidin, a new apoptosis inducer in Ras-dependent cells from Saccharothrix sp. II. Physico-chemical properties and structure elucidation"The Journal of Antibiotics. 54. 714-717 (2001)