低酸素微小環境を標的としたコルジセピン誘導体による口腔がん治療の検討

虫草素衍生物针对缺氧微环境的口腔癌治疗研究

• 批准号: 21K10087
• 负责人: 佐伯 万騎男
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K10087/
• 关键词: Pontin; Reptin; 口腔癌; R2TP

がん細胞は、低酸素環境下において低酸素誘導性因子であるHIF-1αが活性化し、低酸素応答遺伝子群の発現をはじめ、細胞内代謝経路のダイナミックな変化を生じる。本研究では、HIF-1α結合因子として知られるPontin/Reptinが、口腔がんの低酸素環境応答から悪性形質獲得に至る一連の過程にどのように関与するのか明らかにすることを目的とした。Pontin/Reptinは、それ自体がR2TPと呼ばれる複合体を形成し、分子シャペロンとしてDNA損傷修復、クロマチンリモデリング、テロメア形成などの様々な生命現象の制御機構に関与していることが知られている。我々は、まず、口腔扁平上皮癌におけるPontin/Reptinの性状を調べるため、ヒト口腔扁平上皮癌由来細胞株(HSC-3、HSC-4、SAS)を用いて、分子生物学、生化学、細胞生物学的解析を行った。その結果、Pontin/Reptinのノックダウンによって、すべての細胞株で著しい増殖の低下が見られ、さらに前駆リボソームRNA生合成の減少が観察された。PontinもしくはReptinの細胞内局在を検討したところ、通常条件に比べて、低酸素条件下では核小体への凝集の割合が上昇する傾向が見られた。このことから、Pontin/Reptinが低酸素シグナルによって、細胞内局在を変化させることで、リボソーム合成を調節している可能性が考えられた。さらに、新規Pontin/Reptin阻害剤であるコルジセピン誘導体（コルジセピン5'-トリホスファート）の生物学的活性について調べたところ、通常酸素条件に比べて低酸素条件下において口腔扁平上皮癌細胞の生存率の顕著な低下が見られた。この結果から、低酸素下において口腔扁平上皮癌細胞の悪性形質獲得にPontin/Reptinが大きく寄与していることが示唆された。今後、Pontin/Reptinの低酸素応答経路における詳細な作用機序について解明していく。

在癌细胞中，HIF-1α（一种诱导缺氧因子）在缺氧环境中被激活，从而导致细胞内代谢途径的动态变化，包括缺氧反应性基因的表达。这项研究旨在阐明pontin/reptin（称为HIF-1α结合因子）如何参与一系列从口腔癌中缺氧环境反应到获得恶性特征的过程。 Pontin/Reptin本身形成了一种称为R2TP的复合物，被称为分子伴侣参与各种生命现象的调节机制，例如DNA损伤修复，染色质重塑和端粒形成。我们首先使用人口腔鳞状细胞癌细胞系（HSC-3，HSC-4，SAS）进行了分子生物学，生化和细胞生物学分析，以研究口腔鳞状细胞癌中蓬丁/reptin的特性。结果，蓬丁/reptin的敲低均显示出所有细胞系的增殖显着降低，并且观察到前体核糖体RNA生物合成进一步降低。与正常条件相比，在检查蓬丁或reptin的亚细胞定位时，在低氧条件下会增加聚集的比例。这表明蓬汀/reptin可以通过通过缺氧信号改变亚细胞定位来调节核糖体合成。此外，当我们研究了新型蓬丁/reptin抑制剂的生物学活性时，与正常氧气相比，在低氧条件下，在低氧条件下，口腔鳞状细胞癌细胞的存活率显着降低。这些结果表明，在缺氧下，蓬丁/reptin对口服鳞状细胞癌细胞的恶性特征的获取显着贡献。将来，我们将阐明Pontin/Reptin低氧反应途径中的详细作用机理。