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

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13218101
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 河野 通明 長崎大学, 薬学部, 教授 (00027335)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片岡 貞 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (00082975) ; 河野 功 長崎大学, 薬学部, 教授 (20038607)
• Keywords: 細胞がん化 / がん化学療法 / ERK-MAPキナーゼ / MEK阻害剤 / アポトーシス / MMP-9 / ポリフェノール

Research Abstract

1.ERK-MAPキナーゼ系が恒常的に活性化されている癌細胞株において、MEK阻害剤処理でそれを選択的に遮断した際、顕著なG1期集積に伴う増殖停止を認めたが、それだけでは有意なアポトーシス誘導に至らなかった。そこで、他の作用機構を持つ薬剤と併用することでその抗癌作用が増強される可能性を検討した結果、MEK阻害剤とチューブリン重合阻害剤と組み合わせた際にのみ、極めて顕著なアポトーシス誘導の増強を認めた。また、上記条件下においてはc-Jun N-terminal kinase(JNK)の顕著な活性化が誘導されること、さらにJNK阻害剤等によってその経路を遮断するとMEK阻害剤とチューブリン重合阻害剤の組み合わせによるアポトーシス誘導が大幅に抑制されることを見出した。上記薬剤併用によるJNK活性化機構の詳細など、今後解明されるべき点も多く残されているが、本研究によりERK-MAPキナーゼ系遮断剤を基盤とした新規癌化学療法の開発に向けて大きな契機をつかむことができた。
2.HGF/MDCK細胞系を利用した解析より、ERK-MAPキナーゼ系がMMP-9遺伝子の発現制御を介して、細胞運動亢進作用の発現において必須の役割を果たしていることを見出した。MMP-9は癌細胞の基底膜浸潤において重要な役割を演じていること、ERK-MAPキナーゼ系が恒常的に活性化されている多くの癌細胞においてはMMP-9の発現亢進が認められると同時にその運動性も亢進していること等を考え合わせた際、ERK-MAPキナーゼ系の選択的遮断は癌細胞の転移抑制にもつながる可能性が示唆された。
3.茶葉から単離したポリフェノールの一種、(-)-epigallocatechin-3-gallate(EGCG)およびその類似化合物が、ERK-MAPキナーゼ系を選択的に遮断することを見出した。なお、EGCGなどの標的はMEK以外の分子である可能性が示唆された。

Research Products

• [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)