2016 Fiscal Year Research-status Report

子宮体部漿液性腺癌の抗癌剤耐性克服にむけたメタボローム解析に基づく新治療戦略

Research Project

Project/Area Number	15K10699
Research Institution	Yamagata University
Principal Investigator	永瀬智山形大学, 医学部, 教授 (00292326)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	鈴木史彦東北大学, 医学系研究科, 助教 (20400343) [Withdrawn] 太田剛山形大学, 医学部, 講師 (50375341) 清野学山形大学, 医学部, 医員 (40594320)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords	子宮体部漿液性腺癌 / メタボローム解析 / パクリタキセル耐性 / スルファサラジン / フェロトーシス
Outline of Annual Research Achievements	GSHはシスチントランスポーター（xCT）を介してシスチンが細胞内に取り込まれ産生されることから、xCTの阻害作用を有するスルファサラジン（SSZ）投与により、パクリタキセル（PTX)抵抗性を減弱させるかを検討した。最初に野生株、PTX1においてxCT, CD44が発現していることをWestern blotting法で確認した。PTX1にSSZを投与し、GSH濃度、ROS産生の変化をみたが、SSZ投与によってGSH濃度は低下し、ROSの産生が増加することを認めた。SSZ投与によるPTX1の細胞増殖能と死細胞数を検討したところ、SZZ投与によってPTX1の細胞増殖能は抑制され、死細胞が増加した。次に、SSZ投与によるPTX感受性の変化をMTS assay法で検討したところ、SSZの併用投与によりPTX感受性は増強された。次に、SSZによる細胞死の機序を検討した。野生株ではSSZ投与によりアポトーシスマーカーであるcleaved PARPの発現の経度増強を認めたが、PTX1では明らかな発現増強がなかった。また、野生株、PTX1ともに、PTX単剤と比較してSSZ＋PTXでcleaved PARPの発現増強は認めなかった。このことから、細胞死の多くはアポトーシスとは別の機序によるものと考えられた。SSZは、非アポトーシス性細胞死であるフェロトーシスを誘導する薬剤としても注目されており、PTX1におけるフェロトーシス誘導の有無を検討した。SSZとフェロトーシス阻害薬Ferostatin-1を併用投与することでスルファサラジン単剤投与時に認めた細胞増殖能の抑制と死細胞の増加が解除された。パクリタキセル抵抗性機構の一つとして抗酸化機構があり、SSZはGSHの産生を抑制しフェロトーシスを誘導することで、パクリタキセル抵抗性を軽減することが今年度の研究で明らかになった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究は、抗癌剤耐性に関与する代謝経路を解明し、耐性に関わる因子をもとに新規治療標的を明らかにすることを目的とした研究であるが、網羅的メタボローム解析を基に抗酸化物質であるグルタチオンに着目し、スルファサラジンの投与によりパクリタキセル耐性が解除されるメカニズムを解明できた。さらに別の経路における酵素にも着目して解析をすすめており、概ね順調に進展していると判断した。
Strategy for Future Research Activity	１）スルファサラジンの投与により誘導される細胞死の大部分はフェロトーシスであることが明らかになったが、Ferostatin-1以外の、フェントン反応を阻害する物質により検証を行う。同時に、フェントン反応を増強させる因子により治療効果が増強するかについても検討を行う。２）スルファサラジンの抗腫瘍効果を動物実験で検討するためマウスに腫瘍細胞を投与し飼育しているが、耐性株での腫瘍増殖が遅いなどの理由でin vivoでの検討まで至っていない。臨床的に子宮体部漿液性腺癌が容易に腹腔内播種を来すことを考慮し、腹腔移植モデルで検討する。されに、別の耐性株を入手し検討を行っていく。３）今回は、子宮体部漿液性腺癌由来の細胞株で検討を行ったが、卵巣がん細胞株においても同様の効果があることを確認している。スルファサラジン投与の有効性指標となる遺伝子異常などを探索し、臨床応用にむけたsurrogate markerを見出していく。４）網羅的メタボローム解析の結果から、薬剤耐性獲得に関与すると思われる酵素や、GSH以外の代謝産物について、有力な候補を複数個確認し検討をすすめており、新規治療の候補を見出していく予定である。
Causes of Carryover	予算として計上していた旅費を使用しなかったことと、マウス購入費用などの物品費が予算よりも下回ったため次年度使用額が生じた。
Expenditure Plan for Carryover Budget	次年度では、新たな代謝酵素の検証をすすめていく予定であり、代謝産物の測定などに高額な費用が必要となる。その試薬に充当する予定である。さらに、マウスモデルの研究を行う必要もあることから、物品費に充てる。次年度は研究計画の最終年度にあたるため、本研究の成果を発表するための旅費として使用する予定である。