抗癌剤耐性トランスポーターABCB1の薬剤排出メカニズムの解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K16251
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 村上 恵 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (60817378)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ABCトランスポーター

Outline of Annual Research Achievements

ABCB1は癌細胞に過剰発現するトランスポーターである。ABCB1は抗癌剤を細胞内から細胞外へ排出することで、多剤耐性の一因となっているが、その輸送に関するメカニズムは明らかになっていない。本研究は、ABCB1の基質結合部位の4つのアミノ酸（F728/F978/Y310/Y953）に注目し、そのアミノ酸の変異がトランスポート機能に与える影響について解析することを目的としている。初年度は、4つのアミノ酸の変異をbacMam baclovirus transduction systemを用いてHela細胞に発現させ、トランスポート機能をFlow cytometryを用いて解析した。その結果、4つ全ての変異を持った場合（以下SM mutantと示す）で検討に用いた10種の蛍光基質のトランスポート機能を抑制することが判明した。また、2つのフェニルアラニンの変異（F728/F978；以下FF mutantと示す）の場合でも同等の結果が得られた。以上のことから、4つのアミノ酸全ての変異、少なくとも2つのフェニルアラニンの変異がABCB1のトランスポーター機能に影響をもたらすことが明らかとなった。今後はSM、FF mutantの2種の変異に注目して実験を行う方針とした。これら2種の変異がATPase活性に与える影響を調べるため、ATPアーゼアッセイを行い、また、これらの変異とABCB1の基質がどのように作用するかをABCB1の放射活性を持つ基質であるIAAPを用いてIAAP結合アッセイを行う予定である。さらに、4つのアミノ酸とABCB1の基質である薬物との相互関係を明らかにするため、in silico解析も行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度はFlow cytometryを用いたトランスポート解析を主に行った。その結果、4つのアミノ酸全ての変異、少なくとも2つのフェニルアラニンの変異がABCB1のトランスポーター機能に影響をもたらすことが明らかとなった。今後は主にSMとFF mutantという2つの変異に注目して実験していくため、効率的に研究を進めていくことが可能と考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今後はSM、FF mutantの2種の変異に注目して実験を進める。SM、FFの変異がATPase活性に与える影響を調べるため、ATPアーゼアッセイを行い、また、これらの変異とABCB1の基質がどのように作用するかをABCB1の放射活性を持つ基質であるIAAPを用いてIAAP結合アッセイを行う予定である。さらに、4つのアミノ酸とABCB1の基質である薬物との相互関係を明らかにするため、in silico解析も行う予定である。その後、論文作成を進めていく予定である。