2021 Fiscal Year Research-status Report
Fundamental research of antitumor activity of arsenic compound in combination with active bufadienolide compounds against glioblastoma cells
| Project/Area Number |
20K07136
|
|---|
| Research Institution | Josai University |
|---|
Principal Investigator |
袁 博 城西大学, 薬学部, 准教授 (10328552)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡崎 真理 城西大学, 薬学部, 教授 (50272901)
玄 美燕 城西大学, 薬学部, 助手 (50711751)
菊地 秀与 城西大学, 薬学部, 准教授 (60614055)
宮下 振一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60614766)
松崎 広和 城西大学, 薬学部, 助教 (80582238)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 膠芽腫 / ヒ素化合物 / ブファジェノライド / 細胞死 / 細胞周期 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度に、膠芽腫細胞U-87に対する亜ヒ酸ナトリウム（AsIII）、ブファジェノライドのarenobufagin (Areno)およびgamabufotalin (Gama)の併用効果を以下のように比較検討した。
①臨床的に到達可能なAsIII濃度（1, 2 μM）とAreno（6.25, 12.5 nM）の併用が相乗的にU-87細胞の増殖を抑制した。一方、同様な相乗効果は、比較的高濃度のAsIII（4, 8 μM）とGama（50, 100 nM）の併用においては観察されたことから、GamaよりArenoの方がよりAsIIIの効果を高められることが示唆された。
②AsIIIが濃度依存的にcaspase-3を活性化させると共にU-87細胞のアポトーシスを誘導した。LDHの漏出も誘導したことからネクローシスの関与も示唆された。また、Areno がAsIIIのアポトーシスおよびネクローシスの誘導作用を増強させた。
③AsIIIとGamaの併用と同様、AsIIIとArenoの併用もU-87細胞のG2/Mアレストを誘導した。従って、細胞周期への影響はAsIIIとブファジェノライドに誘導される細胞増殖抑制に寄与することが考えられた。
④DNAダメージマーカーであるγH2AXおよびオートファジーマーカーであるLC3の発現が観察されたことから、DNAダメージを介したオートファジー細胞死が両薬物の併用に関与することが示唆された。さらに、Notch1およびそのリガンドであるJagged1の発現が顕著に阻害されたことから、Notchシグナリングへの阻害が両薬物の併用効果に寄与することが考えられた。また、U-87細胞をヌードマウスの皮下に接種し、担がんマウスの作成を成功した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
in vitro実験については、ほぼ研究実施計画通りに進んでおり、一定の研究成果が得られた。また、in vivo実験については、担がんマウスの作成が成功し、今後薬物を担がんマウスに投与し、薬物効果を詳細に検討する予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度の実験結果を踏まえて、令和4年度の研究実施計画に則って研究を進めていく予定。
今年度の実験結果より、GamaよりArenoの方がよりAsIIIの効果を高められることが示唆されたことから、AsIIIとArenoの併用に誘導される細胞毒性作用（アポトーシス、ネクローシス、オートファジーおよび細胞周期アレスト）に関連するキー遺伝子タンパク質の発現などを詳細に検討する予定である。また、細胞内ヒ素の蓄積の変動を詳細に検討する予定である。さらに、U-87細胞の担がんマウスに薬物を投与し、薬物のin vivoの効果について検討する予定である。
|
| Causes of Carryover |
コロナの関係で多くの実験が制限された一方、学会参加も出来なかったため、令和3年度の予算を使用しきれなかった残金が発生した。昨年度の残金と令和３年度の助成金を合わせて、令和3年にできなかった実験に加え、実験計画書に則って研究を実施する予定。また、学会参加も計画している。
|
