2020 Fiscal Year Research-status Report
抗がん薬の作用メカニズムにおけるPARPと活性酸素シグナル伝達機構の解明
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20K07210
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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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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | PARP阻害薬 / アポトーシス / 過酸化水素 / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PARP (poly ADP ribose polymerase) は細胞内に存在する酵素であり、損傷したDNA鎖を修復する。このPARPを分子標的とし、阻害するPARP阻害薬の有用性が、がん治療において確認され、日本でもがん治療薬として承認されている。PARP阻害薬は分子標的薬であり、従来の抗がん薬と比べ副作用が少ないと期待されており、現在数多くのPARP阻害薬が合成・開発されている。通常、PARP阻害薬は特定のDNA修復異常を示すがんに有効であるが、PARP阻害薬と従来の抗がん薬を併用することも有効であると考えており、抗がん薬の作用機序におけるPARPと活性酸素種 (reactive oxygen species: ROS)、並びに抗がん薬とPARP阻害薬との関係を明らかにすることが本研究課題の目的である。今年度は、抗がん薬による検討の前段階として、DNA損傷能を有するROSの１つである過酸化水素（H2O2）を用いて、H2O2の細胞毒性に対するPARP阻害薬の影響を検討した。
PARP阻害薬としてOlaparib、Veliparib、Niraparibを用い、細胞としてヒト前骨髄性白血病細胞HL-60を使用した。細胞生存率はCellTiter-Glo Assay (プロメガ)を用い、発光プレートリーダー（GloMax Navigator System、プロメガ）で測定した。細胞死のマーカーとして、ミトコンドリア膜電位、細胞内ROS、Caspase-3/7活性、DNAラダーを測定した。
H2O2（濃度：50，100，200 μM；反応時間：4 h）は、HL-60細胞に対してアポトーシスを誘導し、細胞生存率を低下させた。この細胞生存率の低下はPARP阻害薬によって回復された。また、H2O2によるミトコンドリア膜電位の低下もPARP阻害薬によって回復された。しかしながら、細胞内ROS、Caspase-3/7活性、DNAラダーについては、PARP阻害薬による顕著な効果は認められなかった。PARP阻害薬によるH2O2毒性の抑制は、PARP阻害薬がミトコンドリアに対する保護作用を有するものであると考えられるが、さらなる検討が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症蔓延のため、実験ができず研究の進行に遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は、抗がん薬による検討の前段階として、DNA損傷能を有するROSの１つである過酸化水素（H2O2）を用いて、H2O2の細胞毒性に対するPARP阻害薬の影響を検討した。2021年度は主にアントラサイクリン系抗がん薬を使用し、アントラサイクリン系抗がん薬の細胞毒性に対するPARP阻害薬の影響を検討したい。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症が蔓延した影響のため、実験が予定通り進行できなかった。現在、感染状況は改善していないが、できるだけ実験を進行させたい。
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[Journal Article] Idarubicin, an anthracycline, induces oxidative DNA Damage in the presence of copper (II)2020
Author(s)
H. Mizutani, C. Shiga, M. Imai, K. Ikemura, Y. Kitamura, K. Ohta, D. Miyazawa, M. Sakanashi, T. Tahira, T. Maeda, Y. Hiraku, S. Kawanishi
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Journal Title
Anticancer Research
Volume: 40
Pages: 5399-5404
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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