2020 Fiscal Year Research-status Report
Association of drug resistance of human malignant glioma cells and DNA repair system
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20K09334
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
廣瀬 雄一 藤田医科大学, 医学部, 教授 (60218849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中江 俊介 藤田医科大学, 医学部, 講師 (20622971)
佐々木 光 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (70245512)
大場 茂生 藤田医科大学, 医学部, 准教授 (80338061)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 膠芽腫 / DNAメチル化剤 / 薬剤耐性 / ミスマッチ修復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グリオーマの薬剤耐性機構を解明するために、細胞株U87MGを低濃度のDNA メチル化剤 temozolimide (TMZ)で反復処理することで同剤に対する耐性細胞株を複数分離した。我々の得た全ての耐性株ではDNA修復酵素O6-methylguanine methyltransferase(MGMT)の発現は認められず、他の機序の関与が大きいと考えられた。細胞周期制御を解析したところ、これら耐性株の中にはTMZ処理に対して一時的なG2期細胞周期停止を示すものと、全く細胞周期停止を示さないものとに大別されることが判明した。前者においてはDNA修復機構、特にDNA相同組み換え修復能が亢進していることが疑われ、G2チェックポイント阻害剤などDNA修復を抑制する薬剤の併用によってTMZに対する再感受性化が認められた。一方、後者においてはTMZ処理後の致死的DNA障害を誘導するDNAミスマッチ修復機構(MMR)が欠如することによってTMZの毒性が発揮されない状況が疑われ、全ての株においてGTミスマッチの修復に関与する因子であるMSH6タンパクの著明な発現低下が認められ、その中のいくつかではMLH1の発現も低下していた。これらMMR異常株においてはG2チェックポイントの活性化は完全に欠如しており、様々なチェックポイントタンパクの阻害剤で処理を行ってもTMZに対する反応には影響が認められなかった。以上より、グリオーマ細胞のTMZ耐性獲得はMMR異常によって惹起され、その再感受性化を分子標的のアプローチによって得ることは困難であるとの結論に至った。今後、膠芽腫に対する新規化学療法を考える上ではTMZによる治療を繰り返す前に強力な治療を加えることが腫瘍進行の抑制に貢献すると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
MSH6を中心としたミスマッチ修復(MMR)蛋白の発現低下の機序を探ることは今後の悪性脳腫瘍治療法開発の上で重要な課題である。我々はMMR遺伝子の欠損、プロモーター領域のアセチル化またはメチル化の有無を検証することで課題の解決を試みている。また、DNA不安定性が強いと考えられる耐性株が長期培養において安定して増殖を継続できるか、形質変化を起こさないかも観察・検証中である。
MMR遺伝子のコピー数減少は確認されず、何らかの機序によって遺伝子発現が抑制されていることが蛋白発現低下につながっていると考えられたが、薬理学的なDNAアセチル化抑制剤やDNAメチル化抑制剤の効果が一定して得られておらず、十分な検証に至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
ミスマッチ修復(MMR)蛋白の発現低下の原因がプロモーター領域のアセチル化またはメチル化であることは理論的に可能あり得ることで、十分な検証が必要である。今後もこの仮説についての回答を得るための実験を継続する。
また、DNAメチル化剤に対する体制を獲得した細胞が、他の化学療法剤 (主にDNA架橋剤)に対しても交差態勢を持つかどうかも検証する。
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| Causes of Carryover |
実験に使用する抗体試薬などの多くが次年度使用額(6,696円)よりも高額であるため、2021年度の研究遂行のために購入する試薬代に加える。
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