遺伝子操作による温熱・放射線治療効果増強の試み

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09255252
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 渡辺 直樹 札幌医科大学, 医学部, 教授 (10158644)
• 研究分担者: 山内 尚文 札幌医科大学, 医学部, 助手 (40274930) ; 八木橋 厚仁 札幌医科大学, 医学部, 助手 (40260757)
• キーワード: 温熱療法 / Tumor necrosis factor / アンチセンス / アポトーシス / MnSOD / 熱ショック蛋白質 / ICE / p53

研究概要

これまで我々は、細胞内に存在するtumor necrosis factor(TNF)が、antioxidant enzymeであるMnSODやHSP72の誘導を介し、温熱、ある種の抗癌剤(doxorubicin;DOX)や外から加えられたTNF自身(外因性TNF)などの細胞ストレスによるアポトーシスの誘導に対し、抵抗性因子として働くことを報告してきた。したがって、腫瘍細胞におけるTNFの発現を遺伝子操作で抑制すれば、温熱・放射線感受性の増強、すなわち奏効率の向上が可能と考えられる。そこで本研究では、ヒト腫瘍細胞にアンチセンスTNF遺伝子を導入し、温熱・放射線に対する感受性の増強が可能か否か、およびその分子機構について検討を加えた。その結果、(1)温熱、DOXや外因性TNFに抵抗性のHeLa細胞にアンチセンスTNF遺伝子を導入し、細胞内TNFの発現を抑制すると、各種治療modalityによるアポトーシスは著明に増強した。(2)アンチセンスTNF遺伝子導入クローンK2、K3細胞のMnSOD活性および加温時におけるHSP72発現量は、親細胞に比べそれぞれ、約1/2、約1/3に低下した。また、K2、K3細胞におけるHSF(HSPの転写調節因子)のHSE(HSPのプロモーター領域の共通配列)への結合性は、親細胞に比べ約1/2に低下していた。(3)親細胞およびアンチセンスTNF遺伝子導入クローンK3細胞におけるmutant-type p53の発現は、温熱により上昇したがその程度に差はなく、p21/WAF-1の誘導も認められなかった。(4)しかし、温熱によるICEmRNA発現量の変化をRT-PCR法で調べてみると、K3細胞では親細胞に比べ、明らかに上昇していた。また、アンチセンスTNF遺伝子の導入によるアポトーシスの増強効果は、ICE阻害剤であるYVAD-CMKおよびCPP32/Yama阻害剤であるDEVD-CHOの添加により、ほぼ完全に抑制された。

研究成果

• [文献書誌] Watanabe N: "Induction of HSP 72 synthesis by endogenous TNF via enhancement of the HSE-binding activity of HSF 1." Eur J Immunol. 27. 2830-2834 (1997)
• [文献書誌] Kobayashi D: "Endogenous tumor necrosis factor as a predictor of doxorubicin sensitivity in leukemic patients." Blood. 89. 2472-2479 (1997)
• [文献書誌] Watanabe N: "Endogenous TNF functions as a resistant factor against hyperthermic cytotoxicity in pancreatic carcinoma cells via enhancement of the HSE-binding activity of HSF 1." Chemotherapy. 43. 406-414 (1997)
• [文献書誌] Kobayashi D: "PKC inhibitor augments TNF induced apoptosis in human normal diploid cells." Chemotherapy. 43. 415-423 (1997)
• [文献書誌] Watanabe N: "Endogenous tumor necrosis factor regulates heatinducible heat shock protein 72 synthesis." Int J Hyperthermia. (In Press). (1998)
• [文献書誌] Kobayashi D: "Suppression of intracellular resistance factors by adriamycin augments heat-induced apoptosis via ICE activation in pancreatic carcinoma cells." Int J Cancer. (In Press). (1998)
• [文献書誌] Sato T: "An apoptosis inducing gene therapy for pancreatic cancer with a combination of 55kDa TNF receptor gene transtection." Cancer Res. (In Press). (1998)