食道扁平上皮癌に対する第3世代ＰＰＡＲγ ａｇｏｎｉｓｔの抗腫瘍効果・機序の解明

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25462028
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 吉田 直矢 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 講師 (60467983)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 馬場 祥史 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 講師 (20599708) ; 今村 裕 熊本大学, 医学部附属病院, 特任助教 (70583045) ; 渡邊 雅之 公益財団法人がん研究会, がん研有明病院, 食道担当部長 (80254639)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: PPARγ / 予後因子 / 低分子化合物 / p21 / 食道扁平上皮癌 / agonist / Cetuximab / Akt

Research Abstract

申請者らは、第三世代PPARγ agonistであるefatutazoneは、in vitroにおいて、9種類の食道扁平上皮癌細胞株に対して、抗腫瘍効果を認め、その抗腫瘍効果は濃度依存性、時間依存性であることを示した。細胞周期の解析では、efatutazone投与に伴い、G1期の細胞の増加とS期の細胞の減少を示した。Efatutazone投与後によって、PPARγの転写活性を示すマーカーであるPDK4mRNAの上昇を認めたが、p21の転写活性には影響せず、Akt Ser473およびp21 Thr145の脱リン酸化により、p21蛋白の核から細胞質への移行を制御していることを示した。食道扁平上皮癌細胞株(TE-4)を皮下移植したヌードマウスを作成し、コントロール群(n=8)、troglitazone投与群(n=8)、efatutazone投与群(n=8)の三群に分けて抗腫瘍効果を評価した。Troglitazoneには抗腫瘍効果は認めなかったが、efatutazoneは49.6%の増殖抑制効果を示した。作用機序の評価を行うと、in vitroの結果と同様に、efatutazoneはp21の転写活性には影響を及ぼさなかったが、Akt Ser473、p21 Thr145の脱リン酸化、p21の核内蛋白発現の有意な増加、Ki67の蛋白の発現の有意な減少が明らかになった。
Efatutazoneの増殖抑制効果がAktの脱リン酸化と関係していることを示したが、AktはEGFRシグナルの下流にあるPI3K-Aktシグナルを介することから、EGFRチロシン1068 (Tyr1068)のリン酸化の状態を調べた。 In vitroでの検討にて、TE-4細胞株においてefatutazone投与3時間後にAktが脱リン酸化される一方で、EGFR Tyr1068はリン酸化されることを示した。さらに、In vivoにおいては、EGFRの下流でMAPKの活性化が認められた。そこで、抗EGFR抗体であるCetuximabの併用投与をIn vivoにおいて検討した。Efatutazoneとcetuximabを併用投与することによって、Efatutazone投与に伴うEGFR、MAPKの活性化が阻害され、相乗効果を認めた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

動物実験も含め、実験系が確立しており、実験結果を学会等で発表している。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究結果より、第三世代PPARγ agonistであるefatutazoneがAkt-p21を介し細胞周期抑制的に作用することが明らかにした。EGFRの下流におけるAkt, ERK経路のリン酸化状態を継時的により詳細なシグナル解析を行うことによって、efatutazoneの抗腫瘍効果の機序をより深く解明することができると考える。また、Efatutazone投与後にEGFRのリン酸化が起こることを明らかにしてきたが、EGFRの活性化を起こす因子に関する同定、解析を行うことでその機序を解明することで、efatutazoneの臨床における問題点の解決につながる可能性があると考える。さらに、Akt阻害剤（MK-2006））、MEK阻害剤（U0126）と併用することで、シグナルの変化、相乗効果を評価する。そして、PPARγをターゲットとしたsi-RNAを用いることで、efatutazoneの作用がOn target効果によるものであることを確認する。その際は、主要な経路と考えられる、Akt-p21のリン酸化状態の変化も確認する。以上により、efatutazoneの抗腫瘍効果機序がより明らかになり、食道扁平上皮癌の新しい治療法につながると考える。
現在、研究は概ね順調に進んでおり、問題点となるような事柄は特にないと考える。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当初の想定より比較的安価で購入ができたため。また、いくつか医局内保管の試薬が使用できたため。
試薬等の消耗品、および関連書類のファイリング、データの整理等をおこなってもらうための人件費に充てる予定である。

Research Products

• [Journal Article] Influence of preoperative docetaxel, cisplatin, and 5-fluorouracil on the incidence of complications after esophagectomy for resectable advanced esophageal cancer (2014)
  • Author(s): Yoshida N, Watanabe M, Baba Y, Ishimoto T, Iwagami S, Sakamoto Y, Miyamoto Y, Karashima R, Baba H
  • Journal Title: Dis Esophagus Volume: 27(4) Pages: 374-9
  • DOI: 10.1111/dote.12117
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Small molecule agonists of PPAR-γ exert therapeutic effects in esophageal cancer. (2014)
  • Author(s): Sawayama H, Ishimoto T, Watanabe M, Yoshida N, Sugihara H, Kurashige J, Hirashima K, Iwatsuki M, Baba Y, Oki E, Morita M, Shiose Y, Baba H.
  • Journal Title: Cancer Research Volume: 74（2） Pages: 575-85
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-13-1836.
  • Peer Reviewed