インテグリン機能抑制性ペプチドによる癌細胞の抗癌剤感受性増強

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14572100
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 深井 文雄 東京理科大学, 薬学部, 助教授 (90124487)
• キーワード: 抗がん剤 / インテグリン / フィブロネクチン / 接着 / 細胞死 / アポトーシス / 細胞外マトリックス

研究概要

申請者等が見出したインテグリン機能抑制性ペプチドFNIII14によってメラノーマ細胞B16BL6の細胞外マトリックスへの接着を抑制すると、幾つかの抗がん剤に対する感受性が上昇することを見出した。本年度はその作用機構究明の一環として、インテグリンを介した接着によって発生する生存シグナルとして知られるFAK-PI3K-AKT経路に対するFNIII14の作用を解析すると共に、接着制御によってがん細胞の抗がん剤感受性の変化が、抗がん剤の種類によってどのように変わるかの系統的解析を行った。
以下のことが明らかになった。
1)B16BL6がフィブロネクチン基質上に接着するとFAK、PI3K、AKTはいづれもリン酸化を介して活性化され、その結果として抗アポトーシス蛋白であるBcl-2の発現が上昇する。
2)接着によって活性化されるFAK、AKTは、FNIII14を添加するとその用量に依存して不活性化し、それに伴ってBcl-2の発現が顕著に低下する。
3)FNIII14による抗がん剤感受性増強は、チューブリンを標的とする抗がん剤(パクリタキセル、ビンクリスチン、ビンデシン)で極めて顕著に認められた(FNIII14添加によってLD50が対象の1/100〜1/10000に低下)。
4)DNA/RNA合成阻害作用や代謝拮抗作用あるいはアルキル化作用を示す抗がん剤に関しては、アクチノマイシンDを除いて目立った感受性増強は認められなかった。
5)以上のFNIII14による抗がん剤感受性増強は、インテグリンが不活性状態に有る白血病細胞株(K562,U937)では認められなかった。
6)我々はテネシン-C分子内にもFNIII14類似配列を含むペプチドTNIIIがFNIII14とは逆にインテグリン活性化作用に基づいて接着を増強することを明らかにしているが、このTNIIIによって上記の白血病細胞を強制的にフィブロネクチン基質上に接着させると、アクチノマイシンDに対する感受性が顕著に上昇することが新たに明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Kamiya, S., Fukai, F., Mizuguchi, J., Yoshimoto, T: "An indispensable role for STAT1 in IL-27-induced T-bet expression but not proliferation of naive CD4+ T cells"J.Immunol. (In press).
• [文献書誌] Yamashiro, M., Saito, Y., Ueki, M., Fukai, F.: "Fibronectin- and tenascin-derived peptides modulate cell proliferation and survival through regulation of integrin activity"Peptide Sci.. (In press).
• [文献書誌] Imazeki, H., Miura, S., Isaka, T., Kodama, H., Fukai, F: "Programmed cell death induction of malignant cell types by integrin signal activation"Peptide Sci.. (In press).
• [文献書誌] Saze, M., Koizumi, S., Nomizu, M., Yajima, H., Fukai.F.: "Apoptosis induction of leukemia cells by the integrin activation peptide derived from tenascin-C."Peptide Sci.. (In press).
• [文献書誌] Tsukuda, J., Ueki, M., Fukai, F.: "Integrin activity inhibitory peptide FNIII14 increases the susceptibility of melanoma cells to anticancer drugs"Peptide Sci.. (In press).
• [文献書誌] Goto, S., Ezoe, Y., Endo, O., Machii, K., Fukai, F.: "Inhibnition of interacellular communication in BALB/3T3 fibroblasts by cigarette smoke condensates"J Envir Chem.. (In press).
• [文献書誌] Kamiya, S., Kato, R., Goto, S., Fukai, F.: "Extracellular matrix proteins as signal trabsduction factors in Cell regulation through the extracellular matrix-integrin system."Recent Research Development in Biophysics & Biochemistry, (Pandalai, S.G.,Ed.). 103-119 (2003)