2017 Fiscal Year Research-status Report

数理情報解析システムを用いたドラッグ・リポジショニングによる5-FU耐性機序解明

Research Project

Project/Area Number	16K10496
Research Institution	Gifu University
Principal Investigator	森龍太郎岐阜大学, 大学院医学系研究科, 助教 (00738635)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	二村学岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (10415515) 吉田和弘岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50230727)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	5FU耐性 / cDNA microarray / メタボローム解析 / Thymidine phosphorylase
Outline of Annual Research Achievements	当研究の目的は抗癌剤5FUの耐性機序を解明することである。当教室で保有する胃癌細胞株MKN45とその5FU耐性株MKN45/F2Rを対象に cDNA microarrayおよびメタボローム解析をおこなった。cDNA microarrayでは40304の遺伝子発現が解析対象となり、網羅的メタボローム解析では226の代謝物質が解析対象となったそれらの結果から示唆されたことは癌細胞は5FUの耐性を獲得する過程で5FUの活性化を減らし同時に活性化された5FUを解毒する能力を獲得するということでありとくに5FU耐性株では活性化された5FUを解毒するというメカニズムについてはこれまで先行論文はなく新規の発見でありまた創薬につながると考えられた。5FUの活性化はすべてOrotate phosphoribosyltransferase (OPRT)を介して行われるためOPRT低発現が5FU耐性メカニズムの1つに挙げられ5FU耐性株においては活性化された5FUはThymidine phosphorylase (TP)を介して解毒されTP阻害薬が創薬の候補として有望と考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 5FU活性化の経路として、通説では①Orotate phosphoribosyltransferase (OPRT)およびRibonucleotide reductase (RR)を介した経路（OPRT-RR経路）、②Thymidine phosphorylase (TP)およびThymidine kinase (TK)を介した経路 (TP-TK経路)が想定されていた。しかし、我々の検討では、5FU活性化はOPRT-RR経路でのみ行われており、これはメタボローム解析の結果、TP-TK経路に必要なDeoxyribose 1 phosphate (dR1P)が存在しないためと考えられた。よってOPRTの発現低下が5FU耐性メカニズムの一つであると考えられた。ところで、5FUは活性化されるとFluoro-deoxyuridine monophosphate (FdUMP)となるが、これは我々は、5FU耐性株においてTPを阻害するとFdUMPの細胞内濃度が上昇することを見出した。5FU耐性でない細胞においてはTP阻害薬の併用は5FUの感受性に影響を与えなかったことから、5FU耐性を獲得する過程において、5FU耐性株はFdUMPをTPを介して解毒していることを示唆がされた。
Strategy for Future Research Activity	TP阻害薬と5FUの併用療法が有用である可能性が示唆されたため、これを確かめていく必要がある。まず、その他の5FU耐性株でもTP阻害薬による5FU耐性解除がみられるかを確認していく。当教室では、乳癌細胞株MCF7とMDAMB231の5FU耐性株を所有しており、これらで確認していく。また別の胃癌細胞株であるHSC39や大腸癌細胞株SW48およびLS174Tの5FU耐性株を現在作成しており、これらでも確認していく。