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申請者はこれまでに、骨髄球系造血に必須な転写因子PU.1が直接、抑制性に制御する標的遺伝子として、多機能因子メタロチオネイン(MT)を同定した。MTは、細胞内金属代謝に関わり、活性酸素の除去や、乳癌、大腸癌、肺癌などの固形腫瘍における高発現が報告されているが、造血器腫瘍における機能は明らかにされていない。申請者らは、全トランス型レチノイン酸(ATRA)を急性前骨髄球性白血病(NB4)細胞に添加し、好中球へと分化誘導を試みると、MTの過剰発現下においては、NB4細胞の分化が強力に阻害されることを発見した。このような結果から、高齢者などに広く用いられる低用量抗がん剤を用いた分化誘導療法の予測マーカーとして、MTの発現解析が有用である可能性が考えられた。MTの抗がん剤効果における役割を検討するため、造血器腫瘍の治療で代表的な抗がん剤であるシタラビン(Ara-C)を添加したところ、予想通り、MT過剰発現NB4細胞は、コントロール細胞に比して、50%有効濃度(ED50)が1.5~2.0倍程度上昇し、ある程度の薬剤耐性を有していることが判明した。さらにこのような抗がん剤に認められる耐性機序を明らかにするため、抗がん剤添加後の細胞より、核・細胞質蛋白を調製し、ウエスタンブロットを行い、細胞内DNA損傷応答経路の解析を行った。その結果、同経路を中心的に制御する因子、ataxia teleangiectasia mutated (ATM)の発現異常が、MT過剰発現NB4細胞において認められることを明らかにした。しかし、5-FU、シスプラチン、メソトレキセートを添加して検討を行ったところ、Ara-Cとは異なり、いずれの抗がん剤もED50に有意な差は認められなかった。亜ヒ酸の検討も行なったが、これもMT過剰発現NB4細胞において若干のED50の上昇傾向が認められたが、有意な差はなかった。
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