細胞ストレス防御機構の阻害を介したソラフェニブの抗腫瘍効果

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K19376
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 本間 雄一 産業医科大学, 医学部, 助教 (30620984)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 肝細胞癌 / ソラフェニブ / 小胞体ストレス / 酸化ストレス / オートファジー / プロテアソーム

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまで、培養肝癌細胞において酸化ストレスや小胞体ストレスと細胞 の蛋白分解機構であるオートファジーに着目し研究を継続中である。培養肝癌細胞において、multikinase阻害であるソラフェニブが、小胞体ストレスに対する防御機構であるunfolded protein response（UPR）や、肝細胞の中間径線維の構成成分のひとつであるケラチンのリン酸化を阻害し、さらに異常蛋白のプロテアソームでの分解に重要な異常蛋白のユビキチン化や、細胞保護的に作用すると考えられているMallory-Denk body様の肝細胞内封入体の形成を阻害し、プロテアソーム阻害 との併用で相 的に細胞死を誘導することを報告した（Honma Y, Harada M, et al.Exp Cell Res 2013.）。他にもソラフェニブはAktの活性化を阻害し、下流のmTOR活性を阻害すること、さらに癌細胞の浸潤、転移に関わるJNK、p38といったstress-activated protein kinaseの活性を阻害し、抗腫瘍作用を発揮することを報告した（Honma Y, Harada M, et al. J Gastroenterol 2014.）。これらの機序として、ソラフェニブが異常蛋白のユビキチン化に関与するkinaseや、UPRの誘導に働く小胞体膜上のストレスセンサーに対するリン酸化を阻害することで作用を発揮すると考えた。しかし、ソラフェニブの検討を継続するにつれ、ソラフェニブはIRE1αの下流にあるXBP1の発現は減少させるものの、PERKのリン酸化、PERK下流のeIF2αのリン酸化は阻害せず、小胞体ストレスに対する癌細胞の脆弱性はIRE1αの阻害によって誘導されると考えられた。さらに肝細胞癌患者に効果が認められている、レンバチニブにはこの作用は認められなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

予想していた結果が得られていないことに加え、新型コロナウイルス感染症の流行により実験の実施が遅れているため。

Strategy for Future Research Activity

マウスモデルの検討で、結果の解析に難渋している。引き続き多方面から追加検討を行っているが、予想している結果が得られておらず、予定よりも進行が遅れているため、免疫染色に使用する抗体など物品費の使用がなかったため次年度使用額が生じた。今後マウスモデルの腫瘍組織や肝組織の免疫染色、ウエスタンブロット等による追加検討を行う予定であり、抗体購入や免疫染色関連費用などに繰越金は使用する予定である。

Causes of Carryover

研究進捗状況の遅れに伴い、試薬等の購入が遅れている。これまでの結果をもとに、今後肝癌培養細胞に対する小胞体ストレスセンサーへの、ソラフェニブの効果の詳細を解明するため、それぞれのストレスセンサーを阻害し、どこにソラフェニブは作用するのかを検討する予定である。そのためストレスセンサー阻害薬や、下流分子のウエスタンブロットに使用する抗体を購入する予定である。