温熱で誘導される分子シャペロンを利用したがん治療法の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12217171
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 大塚 健三 中部大学, 応用生物学部, 教授 (40150213)
• キーワード: 分子シャペロン / Hsp70 / Hsp40 / 温度感受性変異株 / 遺伝子病治療 / シャペロン誘導剤 / アポトーシス

研究概要

本研究は特定の蛋白質の点突然変異によって表現型が変異型を示すいくつかの哺乳類細胞を用いて、これらの細胞に分子シャペロン(Hsp70やHsp40相同体)を高発現させることで、野生型の表現型に回復させようとする全く新しい概念に基づく遺伝子病治療の基礎的研究である。この方法は蛋白質の折りたたみが異常で発症する多くの遺伝子病に応用可能である。また、副作用が少なくしかも分子シャペロンの誘導を促進する薬剤があれば、がんや脳疾患などの後天的な病気の予防・治療に役立つことになる。
1.分子シャペロンのいくつかは、アポトーシスを抑制することはよく知られている。しかし、T cell receptor-stimulated T cellでは、Hsp70がCAD(caspase-activated DNase)と会合して安定化し、むしろアポトーシスを促進していることが示された。
2.点突然変異により温度感受性(39℃では増殖不能)になった細胞(tsTM4)に分子シャペロンを導入し、分子シャペロンが変異蛋白質の機能を回復させることができるかどうかを検討した。構成的に活性型となったHSF1を導入したところ39℃でも増殖できる細胞が出現してきた。このことは分子シャペロンが過剰に存在すると、変異蛋白質であっても正常に機能できることを示唆している。
3.胃がんおよび大腸がんの組織では、かなりの頻度でHsp70およびHsp40が高発現していることが判明した。
4.潰瘍性大腸炎の患者の炎症部分では、26例中17例でHsp40が高発現していた。また、Hsp40に対する自己抗体がこれらの患者では健常人と比べて有意に高かった。
5.漢方薬のなかで分子シャペロン誘導剤がないかどうかをスクリーニングしたところ、paeoniflorinという化合物がそれ単独でも分子シャペロンを誘導することが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Ohtsuka, K.: "Hsp105alpha suppresses the aggregation of truncated androgen receptor withexpanded CAG repeats and cell toxicity."J.Biol.Chem.. 278. 25143-25150 (2003)
• [文献書誌] Ohtsuka, K.: "Expression of heat shock protein (Hsp) 70 and Hsp40 in colorectal cancer."Medical Oncol.. 20. 157-164 (2003)
• [文献書誌] Ohtsuka, K.: "Expression of heat shock protein (Hsp) 70 and Hsp40 in gastric cancer."Cancer Lett.. 198. 219-226 (2003)
• [文献書誌] Ohtsuka, K.: "Heat-shock protein 70 binds caspase-activated DNase and enhances its activity in TCR-stimurated T cells."Blood. 102. 1788-1796 (2003)
• [文献書誌] Ohtsuka, K.: "Re-investigation of the requirement of cytosolic ATP for mitochondrial protein import."J.Biol.Chem.2004.. (in press). (2004)