| 研究課題/領域番号 |
20K07136
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47060:医療薬学関連
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| 研究機関 | 城西大学 |
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研究代表者 |
袁 博 城西大学, 薬学部, 准教授 (10328552)
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| 研究分担者 |
岡崎 真理 城西大学, 薬学部, 教授 (50272901)
玄 美燕 城西大学, 薬学部, 助手 (50711751)
菊地 秀与 城西大学, 薬学部, 准教授 (60614055)
宮下 振一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60614766)
松崎 広和 城西大学, 薬学部, 助教 (80582238)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 膠芽腫 / ヒ素化合物 / ブファジェノライド / 細胞死 / 細胞周期 / ブファジエノラ イド / ガンマブフォタリン / オートファジー / G2/Mアレスト / Arsenic compound / Bufadienolides / Glioblastoma / Antitumor activity / Combination therapy |
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| 研究開始時の研究の概要 |
難治性膠芽腫の化学療法には、薬物耐性や副作用という問題点がある。また、近年の診断技術の発達および分子標的薬の開発に伴い、医療費の増大も懸念されていることから、既知薬物の新規有効性（適用拡大）を検討することも重要な治療戦略となっている。
ヒ素化合物は急性前骨髄球性白血病に優れた治療効果を示している。ブファジエノライドは漢薬センソの主成分の１つであり、がん治療補助薬として臨床応用されている。
本研究の大きな目的は、安価な既知薬物であるヒ素化合物の新規有効性に着目し、「ヒ素化合物とブファジエノライドの併用は、副作用の少ない新たな膠芽腫化学療法の１つになり得るか。」について検証することである。
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| 研究実績の概要 |
本年度に、膠芽腫細胞U-87に対する亜ヒ酸ナトリウム（AsIII）、ブファジェノライドのarenobufagin (Areno)およびgamabufotalin (Gama)の併用効果を以下のように比較検討した。
①臨床的に到達可能なAsIII濃度（1, 2 μM）とAreno（6.25, 12.5 nM）の併用が相乗的にU-87細胞の増殖を抑制した。一方、同様な相乗効果は、比較的高濃度のAsIII（4, 8 μM）とGama（50, 100 nM）の併用においては観察されたことから、GamaよりArenoの方がよりAsIIIの効果を高められることが示唆された。
②AsIIIが濃度依存的にcaspase-3を活性化させると共にU-87細胞のアポトーシスを誘導した。LDHの漏出も誘導したことからネクローシスの関与も示唆された。また、Areno がAsIIIのアポトーシスおよびネクローシスの誘導作用を増強させた。
③AsIIIとGamaの併用と同様、AsIIIとArenoの併用もU-87細胞のG2/Mアレストを誘導した。従って、細胞周期への影響はAsIIIとブファジェノライドに誘導される細胞増殖抑制に寄与することが考えられた。
④DNAダメージマーカーであるγH2AXおよびオートファジーマーカーであるLC3の発現が観察されたことから、DNAダメージを介したオートファジー細胞死が両薬物の併用に関与することが示唆された。さらに、Notch1およびそのリガンドであるJagged1の発現が顕著に阻害されたことから、Notchシグナリングへの阻害が両薬物の併用効果に寄与することが考えられた。また、U-87細胞をヌードマウスの皮下に接種し、担がんマウスの作成を成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
in vitro実験については、ほぼ研究実施計画通りに進んでおり、一定の研究成果が得られた。また、in vivo実験については、担がんマウスの作成が成功し、今後薬物を担がんマウスに投与し、薬物効果を詳細に検討する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度の実験結果を踏まえて、令和4年度の研究実施計画に則って研究を進めていく予定。
今年度の実験結果より、GamaよりArenoの方がよりAsIIIの効果を高められることが示唆されたことから、AsIIIとArenoの併用に誘導される細胞毒性作用（アポトーシス、ネクローシス、オートファジーおよび細胞周期アレスト）に関連するキー遺伝子タンパク質の発現などを詳細に検討する予定である。また、細胞内ヒ素の蓄積の変動を詳細に検討する予定である。さらに、U-87細胞の担がんマウスに薬物を投与し、薬物のin vivoの効果について検討する予定である。
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