2019 Fiscal Year Annual Research Report
Relationship between anthracycline anticancer drug and reactive oxygen species; reconstruction of information for its elucidation
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16K08420
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| Research Institution | Kinjo Gakuin University |
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Principal Investigator |
水谷 秀樹 金城学院大学, 薬学部, 教授 (80397504)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アントラサイクリン / 活性酸素 / DNA損傷 / アポトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、アントラサイクリンと活性酸素種との関係を物理化学的な観点から生物学的な観点までを幅広く明らかにし、アントラサイクリンの作用機構と創薬に関する基盤となり得る活性酸素シグナル伝達に関する情報を再構築することである。今年度は、イダルビシン (IDR)を用いてCu(II)存在下でのDNA損傷性と細胞死について検討した。
DNA損傷の解析にはプラスミドDNAであるpBR322を用い、IDRと金属イオンを37℃で反応させた。さらにcytochrome c還元法によりO2-生成を測定し、CT-DNAと反応させることで酸化ストレスマーカーの１つである8-OHdGも測定した。アポトーシス誘導ではヒト骨髄性白血病細胞HL-60およびHL-60由来でcatalase高活性のHP100細胞を用いた。
Cell-freeの実験において、IDR単独ではDNA損傷は認められなかったが、Cu(II)存在下でIDRは濃度依存的にDNAを損傷した。この損傷はCu(I)と特異的に結合する bathocuproine によって強く抑制され、フリーOHラジカルスカベンジャー、SOD、catalase、methionalでの抑制は小さかった。また、Cu(II)存在下でIDRはO2-、8-OHdGを生成した。
細胞実験においてIDRによる細胞死、DNAラダー形成、caspase-3/7活性上昇が認められ、アポトーシス誘導が認められたが、必ずしもHL-60とHP100との間で大きな差異は認められなかった。また、Cu(I)の特異的プローブを用いた実験において、Cu(I)が生成しているかどうかは確認できなかった。
以上、IDRはCu(II)存在下で活性酸素種を生成し、DNAを損傷することが判明した。この機構として、Cu(I)の関与が示唆された。しかしながら、IDRのアポトーシス誘導には活性酸素種の関与が十分に認めるとは言えなかった。
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[Journal Article] Oxidative DNA Damage and Apoptosis Induced by Aclarubicin, an Anthracycline: Role of Hydrogen Peroxide and Copper.2019
Author(s)
Mizutani H, Hayashi Y, Hashimoto M, Imai M, Ichimaru Y, Kitamura Y, Ikemura K, Miyazawa D, Ohta K, Ikeda Y, Maeda T, Yoshikawa M, Hiraku Y, Kawanishi S
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Journal Title
Anticancer Res.
Volume: 39
Pages: 3443-3451
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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