Immunogenic cell death by cytotoxic agents

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K08563
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 笠原 寿郎 日本医科大学, 医学部, 教授 (30272967)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 曽根 崇 金沢大学, 医薬保健学総合研究科, 特任准教授 (30420334) ; 木村 英晴 金沢大学, 附属病院, 講師 (40444202)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 免疫原性細胞死 / 細胞老化 / シスプラチン / ペメトレキセド / パクリタキセル

Outline of Annual Research Achievements

我々は細胞障害性抗癌薬の細胞死に与える影響について解析した。肺癌細胞株を用いてシスプラチン、ペメトレキセド、パクリタキセルといった抗癌薬の免疫原性細胞死（ICD）に与える影響をDamage associated molecular patterns ( DAMPs）を指標に解析したところ、いずれの抗癌薬でも明らかなDAMPsであるカルレティキュリン（CRT）、HMGB1の変化は認められなかった。また細胞死の形態観察：曝露後に顕微鏡的にまたflow cytometryでアポトーシス、ネクローシス、ネクロトーシスの評価を行ったところ、これらの抗癌薬はアポトーシスに特徴的な形態変化を見せた。フローサイトメーターでアネキシンVまたはTunel法でアポトーシスの定量化を行ったところ、同等の細胞増殖抑制をもらたす濃度においてもシスプラチンとパクリタキセルでは有意なアポトーシス増加を呈したが、ペメトレキセドにおいては明らかなアポトーシスの増加は認めなかった。さらに臨床上多用されるシスプラチンとペメトレキセドを併用した場合でもシスプラチン単剤と同等だった。
これらについてさらに細胞死の検討を行ったところシスプラチン、パクリタキセルでreactive oxygen species（ROS）の産生が上がっているものの、ペメトレキセドではROSの上昇は見られなかった。ROSのスカベンジャーでシスプラチン、パクリタキセルのtunel 陽性細胞の比率は低下し、細胞障害の程度も低下したが、ペメトレキセドの細胞抑制の程度は変化しなかった。さらに細胞老化を老化関連βガラクトシダーゼ（SBG）を指標に評価したところ、パクリタキセルでは抑制したが、ペメトレキセドでは発現上昇を認めた。
以上の結果から、細胞障害性抗癌薬が引き起こす細胞死はさまざまな形態があり、それぞれ異なることが示唆された。