| 研究課題/領域番号 |
20K07079
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
関口 富美子 近畿大学, 薬学部, 准教授 (90271410)
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| 研究分担者 |
川畑 篤史 近畿大学, 薬学部, 教授 (20177728)
坪田 真帆 近畿大学, 薬学部, 講師 (90510123)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 硫化水素合成酵素 / 化学療法誘起末梢神経障害 / 抗がん剤抵抗性獲得 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、生体内で数種の合成酵素により産生される硫化水素（H2S）が、抗がん剤による化学療法誘起末梢神経障害（CIPN）の発症および抗がん剤抵抗性獲得に寄与するかを検討することを目的としている。実際に、抗がん剤によるCIPN発症と治療効果の減弱に内因性H2Sの寄与が明らかとなれば、H2S合成酵素阻害薬が抗がん剤との併用投与により、副作用であるCIPNの軽減と抗がん剤の治療効果増大の両面において高い有用性を示すことが期待できる。2020年度は、ヒト多発性骨髄腫（multiple myeloma, MM）由来KMS-11細胞と、MMの治療に使用される抗がん剤ボルテゾミブ（BTZ）に対して耐性を獲得したKMS-11/BTZ細胞を用いて、BTZ非存在下あるいは存在下における細胞増殖におよぼす内因性H2Sの関与について検討を行った。その結果、BTZ非存在下、存在下どちらにおいても、KMS-11およびKMS-11/BTZの細胞増殖はH2S合成酵素のcystathionine-β-synthase（CBS）の阻害薬により顕著に、cystathionine-γ-lyase（CSE）阻害薬により部分的に抑制されたが、CSE阻害薬の効果はKMS-11細胞で小さかった。これら阻害薬による増殖抑制効果はH2S供与体のNa2SあるいはGYY4137により一部減弱した。一方、別のH2S合成酵素である3-mercaptopyruvate sulfur transferase（3-MST）の阻害薬はこれら細胞の増殖にほとんど影響しなかった。これらの結果より、KMS-11およびKMS-11/BTZ細胞の増殖は内因性H2Sにより促進的に調節されており、その産生には主にCBSが寄与していることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究課題に関連する研究は、主に修士課程の大学院生と進めているが、2020年度はコロナ感染拡大により研究活動が制限され、十分なデータを得ることができなかった。また、学会のキャンセルも相次ぎ、研究結果を発表する機会を得ることができなかった。2021年度もオンライン開催の学会が主流であるが、得られたデータを積極的に発表する機会を作っていきたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年度に得られた結果から、H2S合成酵素のうちCBSにより産生されるH2Sが多発性骨髄腫由来KMS-11細胞の細胞増殖を促進的に調節している可能性が示唆されたが、現在のところ、CBS阻害薬として使用されているaminooxyacetate（AOAA）は選択性が低いことが知られている。そこで、CBS阻害活性を併せ持つことが報告されている芳香族L-amino acid decarboxylase（AADC）阻害薬のbenserazideをリード化合物として協力研究者の富山大学の豊岡尚樹教授に様々な化合物を合成してもらい、CBSを高発現するマウス肝のホモジネートに基質となるL-cysteineを作用させたときに発生するH2S産生量、およびマウス肝ホモジネートのAADC活性を指標に、新規化合物の効果を検討することで、CBS阻害活性が高くAADC阻害作用のない化合物の探索を行う。この探索により選ばれた数種の候補化合物につき、KMS-11細胞の増殖に対する効果を検討し、既存のCBS阻害薬AOAAと比較検討を行う。また、マウスにBTZやpaclitaxel、vincristine、oxaliplatinなど臨床でCIPN発症を誘起することが示されている抗がん剤を投与して作製したCIPNモデルマウスを用いて、CBS阻害活性を有する化合物の効果を検討し、CIPN発症へのCBS/H2S系の関与を検討する。CBS/H2S系の関与が認められたCIPNモデルマウスについて、CBS発現増加の認められる臓器を明らかにするため、摘出した各種臓器（坐骨神経、脊髄、肝臓、腎臓など）のCBSタンパク発現量をWestern blot法および蛍光免疫染色法により検討を行う予定である。得られた結果は、国内の学会で発表するとともに、論文投稿の準備を進めていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
発注していた物品がコロナ禍の関係で欠品となり納品できなかったため発注を取り消した。
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