DNAトポイソメラ-ゼを標的とした癌化学療法開発のための基礎的研究

以DNA拓扑异构酶为靶点的癌症化疗开发的基础研究

基本信息

批准号：
02151083
负责人：
安藤俊夫
金额：
$ 12.8万
依托单位：
Aichi Cancer Center Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Cancer Research
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

基礎的研究:真核DNAトポイソメラ-ゼ(トポ)IのN端側の機能領域が狭められた。リン酸化によるトポIIの活性調節では相矛盾する結果を与え、結論に至っていない。ラットにおいてトポIIAとトポIIBの2種類のアイソザイムがある事が示された。DNAのトポロジ-と機能については、核マトリックス上にSAR領域を介してDNAを結合する120Kのタンパクがあり、cDNAが分離された。また超ラセンDNAを特異的にマトリックスに結合させる75Kタンパクが精製された。そして構造が解析されつつある。またDNAに超ラセンを導入し転写効率を上昇させるタンパク因子が精製された。応用的研究:抗癌剤MSTー16及び関連化合物が既知のトポII標的抗癌剤とは異なる新たな作用機作を持つトポII阻害剤である事が発見された。細胞に対してはM期特異的阻害を示した。これは哺乳類においてもトポIIの必須機能はM期における染色体の凝縮、伸展、分離の各段階にある事を強く示唆している。トポ標的抗癌剤に対する耐性獲得機構に関しては以下のようである。カンプトテシン耐性には二つの型があった。第一はトポI遺伝子変異による酵素の薬剤耐性化、第二は酵素の発現レベルの低下によるものであった。トポII標的薬剤(VPー16)では酵素の発現レベルの低下による耐性獲得であった。さて、抗癌剤の臨床使用に当たっては併用療法が通常である。上記基礎的及び応用的研究をふまえて、トポ標的薬剤を中心としたベストの組合せ、投与法を案出すべく、in vitro培養で検討した。その結果、細菌のトポIIであるジャイレ-スの阻害剤ニュ-キノロン系薬剤がカンプトテシンー11の殺細胞効果を濃度依存的、時間依存的に増強した。以上、基礎、応用両面において本年度は著しい進展が見られた。

基础研究：真核DNA拓扑异构酶（topo）I的N端功能区已被缩小。磷酸化对拓扑异构酶II活性的调节给出了相互矛盾的结果，并且尚未得出结论。研究表明，大鼠体内存在两种类型的同工酶：拓扑异构酶IIA和拓扑异构酶IIB。关于DNA的拓扑和功能，核基质上有一个120K的蛋白质，通过SAR区与DNA结合，并分离出cDNA。此外，还纯化了一种将超螺旋 DNA 特异性结合到基质上的 75K 蛋白质。并且正在分析其结构。此外，还纯化了一种将超螺旋引入DNA并提高转录效率的蛋白质因子。应用研究：抗癌药物MST-16及相关化合物被发现是拓扑II抑制剂，具有不同于已知拓扑II靶向抗癌药物的新作用机制。它表现出对细胞的 M 期特异性抑制。这有力地表明，在哺乳动物中，拓扑II的基本功能是在M期染色体的缩合、伸长和分离阶段。对拓扑靶向抗癌药物获得耐药性的机制如下。喜树碱耐药性有两种类型。第一个是由于拓扑I基因突变导致酶产生耐药性，第二个是由于酶的表达水平降低。对拓扑 II 靶向药物 (VP-16) 产生耐药性是由于该酶的表达水平降低。目前，临床上使用抗癌药物时，通常采用联合治疗。基于上述基础和应用研究，我们进行了体外培养研究，以设计出以拓扑靶向药物为中心的最佳组合和给药方法。结果，一种新的喹诺酮（细菌拓扑 II 旋转酶抑制剂）以浓度和时间依赖性方式增强了喜树碱 11 的细胞杀伤作用。如上所述，今年无论是基础领域还是应用领域都取得了重大进展。