| 研究課題/領域番号 |
26462854
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| 研究機関 | 明海大学 |
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研究代表者 |
大越 絵実加 明海大学, 歯学部, 助教 (10287667)
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| 研究分担者 |
梅村 直己 明海大学, 歯学部, 助教 (80609107)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 薬剤耐性 / がん幹細胞 |
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| 研究実績の概要 |
[研究目的] 本研究はがん幹細胞マーカーの一つであるCD44が恒常的に発現する口腔癌細胞を用いてCD44による細胞増殖及び多剤耐性化への寄与を解明する。
[当該年度に実施した研究成果] 平成26年度の研究実施計画の通り、恒常的CD44ノックダウン細胞株を作製し、機能的に現れる細胞表現型を解析し薬剤耐性に関する変化を検証した。
[具体的内容] 口腔癌治療に用いられている抗がん剤は細胞周期のS期からG2/M期に作用し、DNAダメージによるアポトーシス誘導を作用機序に持つ。CD44を発現する細胞は、G2/M期に長く留まり、DNA修復を行う時間を確保することで生存に有利であることが報告されている。申請者らはCD44を恒常的に発現する転移性口腔癌細胞HSC-3を用いて、CD44が一過性に過剰発現した場合、DNAダメージにおけるG2/M期のアポトーシス誘導が減弱されることを見出した。またCD44ノックダウン細胞ではG2/M期のアポトーシス誘導を認めた。またG0/G1期に作用する薬剤にCD44由来のアポトーシス抵抗性は認められなかった。
[意義と重要性] DNAダメージに対して、アポトーシスを起こさないG2/M期の停滞は、修復ミスによるDNAの変異を起こした娘細胞が出現しやすいことが考えられる。CD44を恒常的に発現する口腔癌細胞は、DNAダメージを作用機序にもつ抗がん剤に対する薬剤耐性を獲得した変異株の出現が高くなる、という危機的な意味を持つ。本研究の目的であるこの再構成される次世代がん細胞への変化におけるがん幹細胞の役割を解明し、治療戦略を提示する上で重要な知見である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
CD44は上皮成長因子受容体 (epidermal growth factor receptor : EGFR）とcoexpressionすることが報告されているが、申請者らが作製した恒常的CD44ノックダウン細胞株はどれもEGFRの発現やp-EGFRの活性化に影響を及ぼさなかったため、CD44は独立して薬剤排出トランスポーターの発現に関与する可能性が明らかとなった。また一方で多剤耐性を解明するため、口腔がん細胞のシスプラチン耐性株を作製している。口腔癌治療の第一選択薬であり、細胞周期S期にDNAダメージ作用を示すシスプラチンを長期間投与(6か月以上)しているが、申請者らが望む多剤耐性が親株と比較し、MTT法で得られていない。引き続きシスプラチン投与を続け、耐性獲得の機能解析やCD44の持つ役割を解明する予定である。本研究計画当初には想定しなかったCD44によるDNAダメージ抵抗性の新たな知見を得ることができており、研究計画全般的には順調に進行しているものと考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
多剤耐性株を用いて治療後の耐性に関わる因子を解析し、次世代のがん細胞に対する治療戦略を模索するという当初の計画に従って研究を推進する予定である。
口腔がん細胞のシスプラチン耐性株を用いて1) 経時変化により、CD44発現との連動性を検証する。2) 解析はABCG2の基質であるHoechst33342および ABCB1(P-gp)の基質であるCalcein-AMを用いてそれらの細胞内蓄積を測定し、ABC輸送体タンパク質の機能を数値化し、親株、CD44ノックダウン株、耐性株それぞれの薬剤排出能を比較する。3) 薬物感受性の変化および細胞表現系が変化したことで考えられる細胞内代謝(解糖系およびミトコンドリア呼吸系)をメタボローム解析し、比較検討する。4) 治療用抗がん剤を用いて耐性を克服するため治療戦略を模索する。
研究実績の概要で述べたように、CD44の関与でDNAダメージに対してアポトーシス抵抗性を示すという知見が口腔がん細胞を用いて得られた。研究計画当初のトランスポーターによる多剤耐性発現の機序のみならず、細胞周期への影響についても考慮して治療方針を提示していく。
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