pH制御分子を標的としたアポトーシス増強と固形がん治療

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13218134
• 研究機関: 産業医科大学
• 研究代表者: 和泉 弘人 産業医科大学, 医学部, 講師 (50289576)
• キーワード: 細胞内pH / 化学療法 / プロトンポンプ / V-ATPase / 乳酸トランスポーター / MCT4

研究概要

固形がんの化学療法におけるシスプラチンの貢献度は非常に大きいが、シスプラチン耐性細胞の出現が治療上の大きな問題となっている。我々はプロトンポンプを構成するサブユニットがシスプラチン耐性細胞で亢進していること、シスプラチン耐性細胞内のpHがアルカリ化していることを観察した。このことからがん細胞内pHがシスプラチンの感受性を規定する因子の1つであると考えられた。そこで、細胞内pH制御分子と考えられているプロトンポンプ(V-ATPase)および乳酸トランスポーターであるMCT4(monocarboxylate transporter 4)に着目して、がん細胞での発現や発現調節機序の解析を行った。その結果、プロトンポンプを構成するサブユニットの遺伝子(ATP6A1、ATP6C、ATP6D、ATP6EおよびATP6F)の発現がシスプラチン耐性細胞やシスプラチン、トポイソメラーゼ阻害剤であるCPT11、VP16、TAS103の処理で亢進していた。シスプラチン耐性細胞やシスプラチン処理細胞ではmRNAの安定化が関与し、CPT11、VP16、TAS103の処理では転写レベルでの活性化が関与していることが示唆された。特にTAS103の処理によるATP6Cプロモーターの活性化にはSp1やOct1の関与が示唆された。また、組織特異的な発現を示すMCT4は種々のがん細胞で発現が観察され、シスプラチン耐性細胞では感受性細胞に比べて高発現していた。特に低酸素処理によるMCT4プロモーターの活性化にはSp1とH工F1の関与が示唆された。細胞内外のpH変化はがんの増殖のみならず浸潤や転移にも密接に関与することが示唆されているため、これらの現象に対するプロトンポンプやMCT4の役割を明らかにすることも重要な課題であると考えている。

研究成果

• [文献書誌] Murakami, T.: "Elevated expression of vacuolar proton pump genes and cellular pH in cisplatin resistance"Int. J. Cancer. 93・6. 869-874 (2001)
• [文献書誌] Izumi, H.: "Mechanism for the transcriptional repression by c-Myc on PDGF β-receptor"J. Cell Sci.. 114・8. 1533-1544 (2001)
• [文献書誌] Imamura, T.: "Interaction with p53 enhances binding of cisplatin-modified DNA by high mobility group 1 protein"J. Biol. Chem.. 276・10. 7534-7540 (2001)
• [文献書誌] Izumi, H.: "Y box-binding protein-1 binds preferentially to single-stranded nucleic acids and exhibits 3'→5' exonuclease activity"Nucleic Acids Res.. 29・5. 1200-1207 (2001)
• [文献書誌] Torigoe, T.: "Vaculoar H^+-ATPase : Functional mechanisms and potential as a target for cancer chemotherapy"Anti-Cancer Drugs. (in press).
• [文献書誌] Shibao, K.: "Expression of UDP-N-acetyl-α-D-galactosamine : polypeptide GalNAc N-acetylgalactosaminyltransferase-3 in relation to diffetentiation and prognosis in human colorectal carcinoma"Cancer. (in press).