低酸素応答分子を標的とする新規がん治療薬の分子設計

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14580611
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 永沢 秀子 徳島大学, 工学部, 助教授 (90207994)
• 研究分担者: 堀 均 徳島大学, 工学部, 教授 (90119008)
• キーワード: 低酸素細胞 / アポトーシス / 血管新生阻害 / HIF-1 / VEGF / がん微小環境 / p53 / hypoxic cytotoxin

研究概要

1.Cytotoxic moietyの分子設計:生体内還元活性化プロドラッグの設計・合成(堀):還元活性化されて殺細胞効果を発揮するファルマコフォアの候補として,N-oxide体及びニトロ芳香環とその還元体について検討するために,リード化合物であるtriazine-N-oxide誘導体のtirapazamine(TPZ),TX-1102及びquinoxaline-N-oxide誘導体のTX-402の大量合成のためのルートの最適化を行った.
2.上記化合物の低酸素細胞毒性,血管新生阻害活性,アポトーシス誘導能の解析(永沢):in vitroアッセイ系としてマウス乳腺肉腫由来EMT6/KU、ヒト大腸がん由来HCT116細胞等の固形がん由来細胞株のほかに,新たにp53変異遺伝子導入細胞とその野生型株を導入して,その変異が本化合物の低酸素細胞毒性に与える影響について解析したところ,上記hypoxic cytotoxinは,両細胞において,p53の変異の有無にかかわらず強い低酸素細胞毒性を示した.SAS細胞ではアポトーシス誘導作用が観察された.血管新生阻害の初期スクリーニングとして鶏卵漿尿膜(CAM)法においてhypoxic cytotoxinに強い血管新生阻害作用がみられた.特にTX-402は酸素化の毒性が低く低酸素選択性が高いことから,TPZよりすぐれたhypoxic cytotoxinであると考えられた.
3.アポトーシスシグナル,低酸素応答シグナル分子発現制御の解析による標的分子の同定(永沢):上記の細胞を用いて,低酸素または大気条件で上記プローブ化合物処理による低酸素応答分子(HIF-1,VEGFなど)及びアポトーシスシグナル分子(p53,caspase, Baxなど)の発現変化をRT-PCR, RNAブロット及びWesternブロットにより解析したところ,hypoxic cytotoxinは,低酸素で特異的にHIF-1及びその下流の低酸素ストレス応答遺伝子産物の発現を抑制することが明らかになった.

研究成果

• [文献書誌] Nagasawa, H., Hori, H.: "Design, synthesis and biological activities of antiangiogenic hypoxic cytotoxin, triazine-N-oxide derivatives"Comp.Biochem.Physiol.A. Vol.132. 33-40 (2002)
• [文献書誌] Kasai, S., Nagasawa, H., Hori, H.: "Design and synthesis of antiangiogenic/heparin-binding arginine dendrimer mimicking the surface of endostatin"Bioorg.Med.Chem.Lett.. Vol.12. 951-954 (2002)
• [文献書誌] 永沢 秀子, 堀 均: "低酸素性癌細胞を標的とする放射線増感剤/制癌剤の分子設計"放射線生物研究. 37巻4号. 359-375 (2002)
• [文献書誌] Hori, H, Nagasawa, H: "TX-1123 : An Antitumor 2-Hydroxyarylidene-4-cyclopentene-1,3-dione as a Protein Tyrosine Kinase Inhibitor Having Low Mitochondrial Toxicity"Bioorg.Med.Chem. Vol.10. 3257-3265 (2002)
• [文献書誌] Mohamad, S.B., Nagasawa, H., Hori, H.: "Tumor cell alpha-N-acetylgalactosaminidase activity and its involvement in GcMAF-related macrophage activation"Comp.Biochem.Physiol.A. Vol.132. 1-8 (2002)
• [文献書誌] Mohamad, S.B., Nagasawa, H., Hori, H.: "Preparation of Gc Protein-derived Macrophage Activating Factor (GCMAF) and its Structural Characterization and Biological Activities"Anticancer Research. Vol.22. 4297-4300 (2002)