がん細胞分化機構の分子生物学的解明と分化誘導療法の臨床応用に関する基礎的研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08266106
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 大野 竜三 浜松医科大学, 医学部, 教授 (70093002)
• 研究分担者: 本間 良夫 埼玉県立がんセンター, 化学療法部, 部長 (70142114) ; 梅沢 一夫 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (70114402) ; 武藤 泰敏 岐阜大学, 医学部, 教授 (20010069) ; 橋本 祐一 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (90164798) ; 直江 知樹 名古屋大学, 医学部, 助教授 (50217634)
• キーワード: レチノイン酸 / 分化誘導療法 / 急性前骨髄球性白血病 / Am-80 / 細胞内レチノイン酸結合蛋白 / PML / RARA / 亜砒酸 / レチノイドアンタゴニスト

研究概要

全トランス型レチノイン酸(ATRA)による分化誘導療法は急性前骨髄球性白血病(APL)に90%以上の有効性を示すがATRA治療後の再発例には20%以下の再寛解率しか示さない。班員が創製した新レチノイドAm-80はATRA耐性細胞において増加している細胞内レチノイン酸結合蛋白とは親和性を示さないため、ATRAで寛解後に再発したAPL24例に使用した所、14例(58%)に完全寛解を得た。ATRAはプロテアゾーム系依存的に、APLの原因遺伝子産物PML-RARA蛋白を分解し、PML蛋白の細胞内局在を正常化する。APL細胞株であるNB4のATRA耐性株は様々なレチノイン酸に耐性だが、cAMPとの併用で分化がおきる。耐性株はATRA処理によってもPML-RARA蛋白は減少せず、PML蛋白の細胞内局在も正常化PML-RARAの転写物は不変であり、900番目のProがLeuに変わっている。亜ヒ素酸(As_2O_3)はNB4に対し、高濃度ではアボトーシスを、低濃度では分化様形態変化を起こすが、NBT還元能や細胞表面抗原の発現を誘導せず、通常の分化誘導とは異なり、PML-RARA蛋白を減少させるものの、レチノイン酸とは違うPML蛋白局在変化をもたらし、患者細胞にも感受性を示す。一方レチノイドアンタゴニストおよび分化誘導活性を大幅に増強するシナ-ジスト数種を創製し、レチノイドが関与しないとされていたK562細胞を赤芽球系血球細胞に分化させ得、これらにもレチノイドが必須因子であることを示した。また、分化誘導に対し活性型ビタミンD_3と相乗効果を示す新規化合物を検索し、新規ウラシル誘導体5-chloro-(2-propenyl)uracilを見出した。ウラシル誘導体はフォスファターゼを阻害しレセプターのリン酸化を高めた結果、リガンド・セレプター複合体のDNAへの結合能が増大したと推察された。

研究成果

• [文献書誌] Takeshita,A.,Ohno,R.,et al.: "Successful treatment relapse of acute promyelocytic leukemia with a new synthetic retinoid,Am80." Ann.Intern.Med.124. 893-896 (1996)
• [文献書誌] Ohno,R.,Naoe,T.,et al.: "Accelerated degradation of PML-retinoic acid receptor α (PML-RARA) oncoprotein by A11-trans-re tinoic acid in acute promyelocytic leukemia : possible role of the proteasome pathway." Cancer Research. 56. 2945-2948 (1996)
• [文献書誌] Duprez,EA.,Naoe,T.,et al.: "cAMP signaling is decisive for recovery of nuclear bodies (PODs) during maturation of RA-resistant t (15 ; 17) promyelocytic leukemia NB4 cells expressing PML-RARa." Oncogene. 12. 2451-2459 (1996)
• [文献書誌] Chen,G.,Naoe,T.,et al.: "In vitro studies on cellular and molecularmechanism of arsenic trioxide (As203) in thetreatment of acute promyelocytic leukemia : As303 induces NB4 cell apoptosis with down-regulation of Bc1-2 expression and alteration of PML-RARa/PML protein localization." Blood. 88. 1052-1061 (1996)
• [文献書誌] Ui,H.,Umezawa,K.,et al.: "Involvement of hydrogen peroxide production in erbstatin-induced apoptosis in human small cell lung carcinoma." Cancer Research. 56. 4978-4982 (1995)
• [文献書誌] Muto,Y.,Moriwaki,H.,et al.: "Prevention of second primary tumors by an acyclic retinoid,polyprenoic acid,in patients with hepatocellular carcinoma." N.Engl.J.Med.334. 1561-1567 (1996)