抗がん剤感受性遺伝子の同定と診断、治療への応用

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470336
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 内藤 誠二 九州大学, 医学研究院, 教授 (40164107)
• 研究分担者: 奥村 幸司 九州大学, 医学研究院, 助手 (40325519) ; 横溝 晃 九州大学, 医学部付属病院, 助手 (60346781) ; 古賀 寛史 九州大学, 医学部付属病院, 講師 (20271108)
• キーワード: 膀胱腫瘍 / 抗がん剤耐性 / MDR1 / MRP1 / MRP2 / MRP3 / マイクロアレイ / シスプラチン

研究概要

1.我々は膀胱がん培養細胞株とその抗がん剤耐性株を樹立し、その薬剤耐性の分子機構の研究からABC(ATP binding cassette)トランスポーターが薬剤排出ポンプとして重要であることを報告してきた。そこで我々は今までの実験を発展させて、MDR1,MPR1,2,3について、膀胱腫瘍の臨床検体を用いて臨床経過における発現を定量的RT-PCR法と免疫染色で評価するとともに、膀胱内注入化学療法や全身化学療法で使用されるアドリアマイシンの薬剤耐性度をSD1法で評価した。アドリアマイシンを用いた化学療法後では、治療前に比べてMDR1,MRP1,2,3の発現量は上昇する傾向がみられ、またアドリアマイシンの耐性度とMDR1,MRP1,3のmRNAレベルは相関を示した。特にMDR1遺伝子は膀胱注入療法後再発腫瘍や全身化学療法後の残存腫瘍ではその発現量が誘引上昇し、アドリアマイシンの耐性度とも相関していた。
2.膀胱がんにおけるMDR1発現亢進の分子機構を明らかにするため、DNAメチル化に注目したMDR1プロモーター領域のメチル化の程度とと化学療法後の膀胱腫瘍でのMDR1遺伝子の発現を比較したところ、負の相関を示す事が明らかとなった。
3.抗癌剤シスプラチンは泌尿器科癌で重要な薬剤である。我々は膀胱がん培養細胞株T24,KK47細胞からそのシスプラチン耐性株を樹立し、その薬剤耐性の分子機構の研究を行ってきた。今回、これらの耐性機序に関与する分子を同定するため、以下の研究を行った。(1)この2株とそのシスプラチン耐性株のmRNA発現パターンをマイクロアレイを用いて比較する。(2)親株の培養液にシスプラチンを加え、添加前と添加24時間後のmRNA発現パターンをマイクロアレイを用いて比較する。マイクロアレイは約9200の遺伝子発現profileを一度に比較検討できるという優れたスクリーニング法である。我々は(1)と(2)の研究結果を比較検討し、両実験で共通して遺伝子発現の増加、または減少している遺伝子をまずマイクロアレイによって数十個選択した。さらにそれぞれのプローブでNorthern blot解析を行い、改めて(1)と(2)に共通に増減を確認できた候補遺伝子を3つに絞り込んだ。そのうちの一つは、ホスホイノシトールリン酸キナーゼ(IP_3R1)で、この遺伝子は、T24,KK47細胞の両者で発現が低下しているだけでなく、シスプラチン刺激後24時間でdown-regulationされており、これは蛋白レベルでも確認できた。IP_3R1は細胞内Caの調節をしており、抗癌剤によるアポトーシスのpathwayにもこのCaが重要な働きをするという報告があり、耐性細胞はIP R1の発現を低下させることで、アポトーシスを回避しているのではないかと我々は推測している。今後、IP_3R1の発現ベクターもしくはアンチセンスのトランスフェクションにより、シスプラチン耐性に変化を生じるかを観察するとともに、膀胱癌におけるPi3K発現と化学療法奏効率の比較も行う予定である。また残る2つの遺伝子についても同様に機能解析を行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] Tada Y, Naito S, et al.: "MDR1 overexpression and altered degree of methylation at the promoter region in bladder cancer during chemotherapeutic treatment"Clin. Can. Res.. 12. 4618-4627 (2000)
• [文献書誌] Koga H, Naito S, et al.: "Accumulation of intracelluer platinum is correlated with intrinsic cisplatin resistance in human bladder cancer lines"Int J Oncology. 16. 1003-1007 (2000)
• [文献書誌] Tasaka S, Naito S, et al.: "Synthesis and structure-activity analysis of novel dihydropyridine derivatives to overcome multidrug resistance"Biooreg Med Chem Lett. 12. 275-277 (2001)
• [文献書誌] Migita T, Naito S, et 1 al.: "Low expression of p27(Kip1)is associated with tumor size and poor prognosis in patients with renal cell carcinoma"Cancer. 94. 973-979 (2002)
• [文献書誌] Tada Y, Naito S, et al.: "Increased expression of multidrug resistance-associated proteins in bladder cancer during clinical course and drug resistance to doxorubicin"Int. J. Cancer. 98. 630-635 (2002)
• [文献書誌] Migita T, Naito S, et al.: "The accumulation of angiostatin-like fragments in human prostate carcinoma"Clin Cancer Res.. 7. 2750-2759 (2002)
• [文献書誌] Tsunoda T, Naito S, et 1 al.: "A novel mechanism of nuclear factor kappaB activation through the binding between inhibitor of nuclear factor-kappaBalpha and the processed NH(2)-terminal region of Mig-6"Cancer Res.. 62. 5668-5671 (2002)
• [文献書誌] Tada Y, Naito S, et 1 al.: "The association of death-associated protein kinase hypermethylation with early recurrence in superficial bladder cancers"Cancer Res.. 62. 4048-4053 (2002)
• [文献書誌] Haviv YS, Naito S, et 1 al.: "Adenoviral gene therapy for renal cancer requires retargeting to alternative cellular receptors"Cancer Res.. 62. 4273-4281 (2002)