ミスマッチ修復欠損神経膠腫細胞に対するTMZ抵抗性を克服する新治療の開発

开发新疗法以克服错配修复缺陷神经胶质瘤细胞中的 TMZ 耐药性

基本信息

批准号：
20K16390
负责人：
樋口芙未
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Teikyo University (2021-2022)Dokkyo Medical University (2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16390/
关键词：
神経膠腫 TMZ ミスマッチ修復欠損 PARP阻害薬薬剤抵抗性細胞老化 PARP阻害剤

项目摘要

悪性神経膠腫は再発時に20-30％の症例にmismatch repair (MMR)遺伝子の変異が認められ、この変異が標準治療薬であるアルキル化剤Temozolomide(TMZ)に対する抵抗性の要因となっている。そこで本研究では、MMR変異TMZ抵抗性神経膠腫細胞株を用いて、TMZ抵抗性を克服するあらたな治療の開発することを目的としている。これまでの研究によって、TMZとPARP阻害剤の併用投与によって、TMZに対する感受性が回復することを見出した。併用治療の効果は主に細胞周期停止による細胞増殖抑制であり、Apoptosisを引き起こす細胞はわずかであった。さらに、この現象のメカニズムを解明するため、Microarrayによる遺伝子発現解析を行った。TMZやPARP阻害剤の作用機序に基づき、DNA損傷反応や、各種DNA修復機構に関連するpathwayに注目したが、予想に反し、コントロール群と治療群での大きな発現変化が認められなかった。一方で治療群ではcellular senescence関連の遺伝子発現に変化が認められたため、この現象に注目した。TMZ、PARP阻害剤併用投与後の細胞では、細胞形態の変化（大型化、扁平化）や、βガラクトシダーゼの蓄積が生じており、細胞老化が誘導されていた。PARP阻害剤に併用による細胞増殖抑制効果について細胞老化現象が関与していること明らかになった。

20-30% 的恶性神经胶质瘤病例在复发时发现错配修复 (MMR) 基因突变，这种突变是对标准治疗药物替莫唑胺 (TMZ) 产生耐药性的一个因素。因此，本研究的目的是开发一种新的治疗方法，利用 MMR 突变的 TMZ 耐药性胶质瘤细胞系来克服 TMZ 耐药性。先前的研究发现，TMZ 和 PARP 抑制剂联合给药可恢复对 TMZ 的敏感性。联合治疗的作用主要是抑制细胞周期停滞导致的细胞增殖，只有少数细胞引起细胞凋亡。此外，为了阐明这种现象的机制，我们使用微阵列进行了基因表达分析。基于TMZ和PARP抑制剂的作用机制，我们重点关注与DNA损伤反应和各种DNA修复机制相关的通路，但与预期相反，对照组和治疗组之间没有观察到重大的表达变化。另一方面，在治疗组中观察到细胞衰老相关基因表达的变化，因此我们关注这一现象。用 TMZ 和 PARP 抑制剂处理的细胞表现出细胞形态的变化（尺寸增大和变平）和 β-半乳糖苷酶的积累，从而诱导细胞衰老。已经明确细胞老化现象与PARP抑制剂的并用的细胞增殖抑制作用有关。