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細胞株(CCRF-CEM細胞)にネララビンを添加し、限界希釈法で培養し、ネララビン耐性株を2つ樹立した。耐性株はMTTアッセイで親株より高いIC50を有し、それぞれ55倍および78倍であった。
耐性株ではネララビン代謝に関連する遺伝子のうちENT1、DCK、DGuoK遺伝子のmRNAの発現は有意に低下した。ウエスタンブロット解析では、耐性株でのENT、DCKおよびDGucKの蛋白の発現が低下しており、mRNAの発現と翻訳活性との間に相関が見られた。
耐性株は、10 uM ネラララビンを 72 時間投与した後もカスパーゼ 3/7 活性を示すシグナルの増加を示さなかった。10uMネララビン投与後には、Bcl2ファミリーに属するアポトーシスに関連するいくつかの遺伝子のうち、親株ではBcl2、BadおよびBAXの発現が増加したが、耐性株では増加が見られず、逆にBclXlの有意な増加が見られた。
耐性株では、基底状態でp-Aktとp-ERKの発現が高かった。親株のp-Aktの発現は、ネララビン投与後に時間依存的に減少した。一方、耐性株では、p-Aktの発現亢進が認められ、PI3K/AKT経路の発現亢進が示唆された。また、ネララビン処理72時間後にはp-ERKの過剰活性化が見られ、MEK/ERK経路の過剰活性化が示唆された。
耐性株をダウノルビシン、ビンクリスチン、シタラビン、エトポシドなどのいくつかの化学療法薬とともに培養した。細胞を様々な用量の薬剤で７２時間インキュベートし、細胞毒性を分析するためにＭＴＴアッセイを行った。耐性株は、ダウノルビシン、ビンクリスチンおよびエトポシドに対して親株と同様の感受性を示した。耐性株は、ヌクレオシドアナログに属するシタラビンに対して交差耐性を示し、これらの機序がネララビン代謝に特有の異常であることが示された。
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