DNA修復遺伝子欠損細胞を用いたDNA損傷抗癌剤感受性の網羅的検討とその臨床応用

• 研究課題/領域番号: 17659509
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 泌尿器科学
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 三木 恒治 京都府立医科大学, 医学研究科, 教授 (10243239)
• 研究分担者: 中村 晃和 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (10381964) ; 水谷 陽一 京都府立医科大学, 医学研究科, 准教授 (10243031) ; 河内 明宏 京都府立医科大学, 医学研究科, 准教授 (90240952) ; 山添 光芳 京都大学, 医学研究科・放射線遺伝学, 助教 (00284745) ; 武田 俊一 京都大学, 医学研究科・放射線遺伝学, 教授 (60188191)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: DNA修復 / 抗癌剤感受性 / エトポシド / 精巣腫瘍 / NHEJ / TLS / DT40細胞 / トポイソメラーゼII

研究概要

【緒言】泌尿器科領域において、化学療法抵抗性となった癌腫は、難治性となり生命予後に直接関与する。特に若年層に多く発生する精巣腫瘍では、化学療法で約70%が治癒可能であるが、残りは難治性となり予後不良であり、抗癌剤抵抗性を克服することが現在の課題である。DNA損傷型の抗癌剤による抗腫瘍効果は、DNAの損傷と修復のせめぎあいである。このため、抗癌剤投与後のDNA修復機構を検討することで、抗癌剤感受性の増強や補助化学療法の開発が可能となる。今回私たちは、DNA修復関連遺伝子欠損細胞株におけるトポイソメラーゼII阻害剤であるエトポシドおよびアドリアマイシン(ICRF193,)の感受性を検討した。
【対象と方法】ニワトリBリンパ球由来のDT40細胞を用いて、様々なDNA修復関連遺伝子の欠損細胞株を作成した。これらの細胞にエトポシドを暴露させ、コロニーアッセイによって生存率を検討した。
【結果】DNA二本鎖切断後修復遺伝子の一つである、非相同DNA末端結合(NHEJ)の欠損株ku70,lig4はエトポシド・ICRF193ともに高い感受性を示した。当初予測されなかった損傷乗り越えDNA合成(TLS)の欠損株であるrev3,rad18も中等度の感受性を示した。ku70とrev3またはrad18との二重欠損変異株のエトポシドに対する感受性は、相加効果が認められ、NHEJとTLSは独立して、エトポシドによるDNA損傷の修復に関与している可能性が示唆された。VP16と同様にTLSの欠損株であるrev3にも中等度の感受性を示した。
【まとめ】エトポシドおよびICRF193による抗腫瘍効果発現には、NHEJ以外に、TLSの機能低下の関与が考えられた。また、NHEJとTLSはそれぞれ独立してDNA損傷の修復に関与していた。

研究成果

• [雑誌論文] Multiple promoters regulate tissue-specific alternative splicing of the human kallikrein gene, KLK11/hippostasin. (2006)
  • 著者名/発表者名: 1.Mitsui S, Nakamura T., Okui A, Kominami K, Uemura H, Yamaguchi N.
  • 雑誌名: FEBS J. 273 ページ: 3678-3686
• [雑誌論文] Improved prostate cancer detection with a human kallikrein 11 and percentage free PSA-based artificial neural network. (2006)
  • 著者名/発表者名: Stephan C, Meyer HA, Cammann H, Nakamura T., Diamandis EP, Jung K.
  • 雑誌名: Biol Chem. 387(6) ページ: 801-805
• [雑誌論文] Critical roles for polymerase zeta in cellular tolerance to nitric oxide-induced DNA damage. (2006)
  • 著者名/発表者名: Wu X, Takenaka K, Sonoda E, Hochegger H, Kawanishi S, Kawamoto T, Takeda S., Yamazoe M.
  • 雑誌名: Cancer Res. 66(2) ページ: 748-754
• [雑誌論文] Sequential binding of SeqA protein to nascent DNA segments at replication forks in synchronized cultures of Escherichia coli. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamazoe, M., Adachi, S., Kanaya.S., Ohsumi, K., Hiraga, S.
  • 雑誌名: Mol Microbiol, 55 ページ: 289-298
• [雑誌論文] Similar effects of Brca2 truncation and Rad51 paralog deficiency or immunoglobulin V gene diversification in DT40 cells support an early role for Rad51 paralogs in homologous recombination. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka, A., Yamazoe.M., Sale, J.E., Takata, M., Yamamoto, K., Kitao, H., Sonoda, E., Kikuchi, K., Yonetani, Y., Takeda.S.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol, 25 ページ: 1124-1134
• [雑誌論文] Clinical characteristics of prostate cancer in Japanese men in the eras before and after serum prostate-specific antigen testing (2005)
  • 著者名/発表者名: Okihara K, Nakanishi H, Nakamura T, Mizutani Y, Kawauchi A, Miki T
  • 雑誌名: International Journal of Urology 12 ページ: 662-667
  • NAID: 10019043431
• [雑誌論文] Downregulation of Smac/DIABLO Expression in Renal Cell Carcinoma and its Prognostic Significance (2005)
  • 著者名/発表者名: Mizutani Y, Nakanishi H, Yamamoto K, Li YN, Matsubara H, Mikami K, Okihara K, Kawauchi A, Bonavida B, Miki T
  • 雑誌名: Journal of Clinical Oncology 23(3) ページ: 448-454
• [雑誌論文] Fen-1 facilitates homologous recombination by removing divergent sequences at DNA break ends. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi K, Taniguchi Y, Hatanaka A, Sonoda E, Hochegger H, Adachi N, Matsuzaki Y, Koyama H, van Gent DC, Jasin M, Takeda S.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 25(16) ページ: 6948-6955
• [雑誌論文] Sequential binding of SeqA protein to nascent DNA segments at replication forks in synchronized cultures of Escherichia coli. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamazoe, M., Adachi, S., Kanaya S., Ohsumi, K., Hiraga, S.
  • 雑誌名: Mol Microbiol, 55 ページ: 289-298
• [雑誌論文] Similar effects of Brca2 truncation and Rad51 paralog deficiency on immunoglobulin V gene diversification in DT40 cells support an early role for Rad51 paralogs in homologous recombination. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka, A., Yamazoe, M., Sale, J.E., Takata, M., Yamamoto, K., Kitao, H., Sonoda, E., Kikuchi, K., Yonetani, Y., Takeda, S.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol, 25 ページ: 1124-1134