2014 Fiscal Year Research-status Report
PU.1抑制性標的遺伝子メタロチオネインの抗がん剤効果予測マーカーとしての役割
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26460685
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
高橋 伸一郎 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (40375069)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | メタロチオネイン / 抗がん剤 / 効果予測マーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、骨髄球系造血に必須なPU.1が直接的に抑制する、多機能蛋白質メタロチオネイン（MT）が強力な骨髄球系細胞分化阻害因子として機能することを発見した。高齢者の造血器腫瘍（急性骨髄性白血病、骨髄異形成症候群）は、高用量の抗がん剤投与は一般的ではなく、低用量抗がん剤を用いた分化誘導療法が有用である。これら治療効果の予測マーカーとして、PU.1と共にMTの発現解析が有用である可能性が考えられるため、検討を行っている。当該年度において、MT過剰発現急性前骨髄球性白血病（NB4）細胞株に対し、代表的な抗がん剤であるシタラビン（Ara-C）を投与したところ、予想通りMT過剰発現NB4細胞はコントロール細胞に比し、50%有効濃度が1.5～2倍程度上昇し、薬剤耐性を有していることが判明した。また、MTは、細胞内活性酸素（ROS）の消去に重要な働きを示し、Ara-C投与は細胞内ROSを産生することにより殺細胞効果を発揮することが判明している。そこで、Ara-C投与によるROS量の測定を行った。4回の独立した実験を行った結果、低用量（終濃度0.5マイクロモル）Ara-C添加により、2種類のコントロール細胞はROS量が平均1.6～1.4倍上昇したのに比して、MT過剰発現NB4細胞は1.2～1.1倍程度の上昇しか認められなかった。よって、MT過剰発現NB4細胞におけるAra-C耐性は、MTのROS消去作用による可能性が示唆された。今後、これ以外の抗がん剤や、細胞内DNA損傷応答経路の変化等について解析を進めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
解析のための新たなMT発現改変細胞株の単離に関しては、MT過剰発現THP-1及びHL-60細胞株の単離を試みたが、MTの充分な発現を認めることが出来なかった。これはこれら細胞の遺伝子導入効率の低さ、プラスミド導入細胞の適切な薬剤選択の難しさなどが考えられる。そこで、今後の解析はMT過剰発現NB4細胞を主に使用していくこととした。MT過剰発現NB4細胞を用いた解析の結果、同細胞は代表的な抗がん剤であるAra-Cに対して耐性が有ることが判明した。さらに、同耐性には異常なROSの消去作用によるものである可能性が考えられた。このように特異的な効果が明らかになり、一部その機序についても明らかになってきたことは概ね順調な進展と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
MTの抗がん剤耐性機構にはROSの異常消去が関与していることが明らかになった。さらなる耐性機構を明らかにするため、申請者は別な側面からのアプローチを考えている。それは、MTの過剰発現により、DNA損傷応答経路を制御する上で重要な因子であるAtaxia Teleangiectasia Mutated (ATM)の異常である。これまでに、MT-2Aの過剰発現がATMの発現を抑制すると言うことが報告されている（Lim et al., Can. Lett. 2009）。そこで、抗がん剤添加後のATMを中心としたDNA損傷応答経路の異常を解析していく予定である。詳細なメカニズムが明らかになれば、MT過剰発現白血病における特異的かつ効果的な治療法が見つかる可能性が考えられる。
なお、臨床検体解析は、診療科の方針で新規検体の取得が現在困難な状況であるため、今後新たな共同研究先を模索していく予定。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由として、極力無駄が無いように実験を進めていったことが挙げられる。また、臨床検体解析に関しては、共同研究先で新規患者の受入れ停止を継続しているため、新規検体が得られず、当該実験に係る費用の支出が無かったためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上述のように臨床検体を用いた研究に関しては、臨床検体供与先を見出すまでは当該実験を停止せざるを得ない。現在共同研究先を模索中であるが、場合によっては臨床検体を用いた低用量抗がん剤効果検討を中止とすることも視野に入れている。その際は、本研究を、細胞株を用いた研究に集中させ、特にMT過剰発現細胞における抗がん剤作用機序のメカニズムについて詳細に解析を進めていく。使用計画としては、申請書通り、同細胞株を用い、細胞周期制御機構を様々な因子に対するウエスタンブロット解析、細胞周期特異的な多種の抗がん剤、亜ヒ酸の効果等について生細胞割合の検討等を行うため、必要な試薬の購入に充てる。また、サンプルの保管のためのフリーザーの容量が不足してきたため、場合によってはそのような設備備品の購入に充てる可能性も考えられる。
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[Presentation] Detection of Anti-Thrombopoietin antibodies in patients with immune thrombocytopenia2014
Author(s)
Satoh T, Miyazaki T, Osawa E, Modegi N, Kita A, Kurihara S, Kawasaki Y, Shimada N, Nagane K, Higashihara M, Takahashi S
Organizer
American Society of Hematology Meeting
Place of Presentation
San Diego Convention Center, San Diego, USA
Year and Date
2014-12-08 – 2014-12-08
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[Presentation] Analysis of anti-thrombopoietin antibody in patients with immune thrombocytopenia2014
Author(s)
Satoh T, Miyazaki K, Shimada N, Nagane K, Kita A, Kurihara S, Kawasaki Y, Kodaira Y, Osawa E, Modegi N, Higashihara M, Takahashi S
Organizer
日本血液学会
Place of Presentation
大阪国際会議場（大阪府大阪市）
Year and Date
2014-11-02 – 2014-11-02
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[Presentation] Detection of anti-thrombopoietin autoantibody among immune thrombocytopenic patients2014
Author(s)
Miyazaki T, Satoh T, Osawa E, Modegi N, Kita A, Kurihara S, Kawasaki Y, Shimada N, Nagane K, Higashihara M, Takahashi S
Organizer
19th Congress of European Hematology Association Meeting
Place of Presentation
Milano Congressi, Milan, Italy
Year and Date
2014-06-13 – 2014-06-13
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