2014 Fiscal Year Research-status Report

小胞体ストレス誘導による転移・再発乳癌に対する革新的治療法の開発

Research Project

Project/Area Number	26670589
Research Institution	Tokyo Medical University
Principal Investigator	小松誠一郎東京医科大学, 医学部, 兼任助教 (40408208)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	宮澤啓介東京医科大学, 医学部, 教授 (50209897)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	オートファジー / 乳癌 / 小胞体ストレス / プロテアソーム / アポトーシス / アグリソーム / リソソーム
Outline of Annual Research Achievements	細胞内のタンパク質分解機構として，ユビキチン・プロテアソーム系およびオートファジー・リソソーム系が存在する。筆者らは，マクロライド系抗生剤のクラリスロマイシン(CAM)のオートファジー阻害活性に着目し，乳癌細胞株において，プロテアソーム阻害剤であるボルテゾミブ(BZ)と同時添加培養することで小胞体(ER)ストレス負荷を介したアポトーシス誘導が増強されることを見出した。CAM単剤では細胞毒性は観察されず，二大タンパク分解機構の同時阻害がERストレス負荷に寄与していると考えられる。ER内の(正常な高次構造にフォールドされない）unfolded proteinはユビキチン化されプロテアソームで分解される一方，細胞質内でアグリソームを形成し，その一部はオートファジーで分解処理される。また，このアグリソーム形成にはヒストン脱アセチル化酵素6（(HDAC6)の関与が報告されている。そこで本研究では，HDAC6阻害活性を有するボリノスタット(SAHA)を用いて，ユビキチン・プロテアソーム系およびオートファジー・リソソーム系に加えて，アグリソーム形成を同時に阻害し，ERストレス負荷の増大を試みた。 BZ/CAM/SAHAの3剤同時添加培養により，乳癌細胞株（MDA-MB231，MDA-MB468, BT-474）の全てでアポトーシスによる著しい殺細胞効果が誘導され，その効果は2剤の組み合わせ（BZ/CAM, CAM/SAHA, SAHA/BZ)をはるかに上回った。また，ERストレス関連遺伝子CHOP, GRP78, GADD34の発現が3剤併用で最も強く誘導され，転写因子CHOPの制御下にあるBAX, BIM等のアポトーシス関連タンパク質も上昇した。さらに，CHOPノックアウトマウス由来の線維芽細胞およびCHOPをノックダウンしたMDA-MB231細胞ではBZ/CAM/SAHAによる殺細胞効果が減弱した。以上より，二大タンパク質分解系に加えてアグリソーム形成を抑制することで，ERストレス負荷を介したアポトーシスが効率的に誘導されることが示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason ユビキチン・プロテアソーム系とオートファジー・リソソーム系の阻害に加えてアグリソーム形成を抑制することで，ERストレス負荷が著しく増大し，乳癌細胞の効率的なアポトーシス誘導条件が明らかとなった。
Strategy for Future Research Activity	乳癌培養細胞を用いたin vitroの結果について，in vivoの再現性を担癌マウスを用いた動物実験で検証する予定である。

Research Products
(1 results)

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results, Open Access: 1 results)

[Journal Article] Targeting the integrated networks of aggresome　formation, proteasome, and autophagy potentiates ER stress mediated cell death in　multiple myeloma cells.2015
- Author(s)
  Moriya S, Komatsu S, Yamasaki K, Kawai Y, Kokuba H, Hirota A, Che XF, Inazu M,　Gotoh A, Hiramoto M, Miyazawa K.
- Journal Title
  
  Int J Oncol.
  
  Volume: 46 Pages: 474-486
- DOI
  10.3892/ijo.2014.2773.
- Peer Reviewed / Open Access