チミジンホスホリラーゼの生理機能と腫瘍増殖への関与の機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10470043
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 秋山 伸一 鹿児島大学, 医学部, 教授 (60117413)
• 研究分担者: 小松 正治 鹿児島大学, 医学部, 講師(研究機関研究員 ; 谷 綾子 鹿児島大学, 医学部, 助手 (70284867) ; 住澤 知之 鹿児島大学, 医学部, 助手 (90206582) ; 古川 龍彦 鹿児島大学, 医学部, 助手 (40219100)
• キーワード: チミジンホスホリラーゼ / PDーECGF / チミジン / 2-depxy-D-ribose / 低酸素 / アポトーシス / 血管新生 / TPI

研究概要

1. チミジンホスホリラーゼ(TP)は、血管新生因子PD-ECGFと同一でありPD-ECGF/TPは正常組織に比し、多くの固形腫瘍において高レベルに発現している。また、PD-ECGF/TPの発現している大腸、腎癌症例では発現していない症例に比べ、予後が悪い。これらの症例でPD-ECGF/TPの発現は微小血管の密度に無関係に予後因子であり、TPが血管新生以外の腫瘍の進展に関係した働きを有していることを示唆している。TP非発現KB細胞にPD-ECGF/TPcDNAをトランスフェクトしたTP発現細胞(KB/TP)は低酸素下で誘導されるアポトーシスに対し耐性であった。TPによるthymidineの代謝産物であるthymineと2-deoxy-D-riboseは、KB細胞を低酸素下でのアポトーシスに耐性した。この耐性賦与効果は、2-deoxy-L-riboseで阻害された。
2. ヒト類表皮癌にTPのcDNAをトランスフェクトした細胞株(KB/TP)を用い、TP阻害剤(TPI)の効果を検討した。背部皮下法で血管新生活性を調べるとKB/TP細胞はKB/CV細胞に比べて血管新生が有意に高かった。TPIによりKB/TPの血管新生はKB/CVのレベルにまで抑制された。KB/TPはベクターのみをトランスフェクトしたKB/CVと比較してin vivoでの増殖速度は速くなるが、50mg/kg/day以上のTPIの連日腹腔内投与により、KB/TPにおいて増殖速度の低下が認められた。しかしながらKB/CVでは有意な効果は観察されなかった。免疫組織染色で微小血管数をみると、無治療のKB/TP(51.6±4.1/mm^2)は、KB/CV(29.8±1.8/mm^2)とは有意差(P<0.001)があるが、KB/TPの治療群(45.0±1.9/mm^2)との有意差はなかった。TUNEL法でapoptotic indexをみると、無治療のKB/TP(1.07±0.08%)と、KB/CV(1.54±0.12%)との間に有意差(P<0.01)がみられ、さらにKB/TPのTPI治療群(1.36±0.05%)との間にも有意差(p=0.01)があった。以上の結果より酵素活性を特異的に阻害するTPIはTPのアポトーシス耐性賦与機能を阻害することが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Takao,S.,: "Expression of thymidine phosphorylase is associated with a poor prognosis in patients with ductal adenocarinoma of the pancreas." Clin.Cancer Res.,. 4. 1619-1642 (1998)
• [文献書誌] Chu,X-Y.,: "Active efflux of CPT-11 and its metabolites in human KB-derived cell lines." J.Pharmacol.Exp.Ther.253. 797-803 (1999)
• [文献書誌] Takebayashi,Y.,: "Thymidine phosphorylase in human esophageal squamous cell carcinoma." Cancer. 85. 282-296 (1999)
• [文献書誌] Fukuiwa,T.,: "Expression of thymidine phosphorylase and vascular endothelial cell growth factor in human head and neck squamous cell carcinoma,as a prognostic factor." Cancer. 85. 960-969 (1998)
• [文献書誌] Fukuda,S.,: "Expression of vascular endothelial growth factor(VEGF)in testicular germ cell tumors as an indicator of metastatic disease" Cancer. (in press).
• [文献書誌] Matsushita,S.: "The effect of a thimidine phosporylase inhibitor on angiogenesis and apoptosis in tumors." Cancer Res.(in press).
• [文献書誌] 秋山伸一: "血管新生の最前線(共著)" 羊土社, 174 (1999)
• [文献書誌] 秋山伸一: "臨床腫瘍学(共著)" 癌と科学療法, 印刷中 (1999)