2022 Fiscal Year Annual Research 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 | 悪性神経膠腫 / 薬剤耐性 / DNAミスマッチ修復 / G2チェックポイント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
悪性神経膠腫の薬剤耐性機構を解明するために、細胞株U87MGを低濃度の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。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。耐性株での細胞周期制御を解析したところ、これらの中にはDNA メチル化剤であるTMZによる処理に伴って一時的な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。一時的なG2期細胞周期停止を示す細胞株においてはある程度のDNA障害が生じていると考えられ、G2期細胞周期停止に強く関与するChk2キナーゼの活性化、すなわちDNA二重鎖断裂の形成までは起こっていると予想されるため、その後のDNA修復が亢進して細胞死を抑制しているとの仮説が得られた。そこで、これらの株をDNA相同組み換え修復の重要因子であるRad51のsiRNA処理したところTMZに対する薬剤耐性が解除されることが確認された。実際にTMZでDNA二重鎖断裂が生じていることはgamma-H2AXに対する免疫細胞化学を行うことで定量的に評価、確認された。一方、TMZによるG2期細胞周期停止を全く示さない株においてはDNAミスマッチ修復機構(MMR)の異常によって毒性が発揮されない状況が疑われ、MMR蛋白であるMSH6やMLH1の発現低下が確認された。MSH2などの他の主要因子については発現に大きな変化は認めなかった。また、TMZによるG2期細胞周期停止の欠如がG2チェックポイント異常によるものではないことはChk1、Chk2、cdc2といったG2チェックポイント蛋白の発現に変化がないことにより確認された。
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