乳がん由来株化細胞を用いたレプチン機能の阻害化合物の探索とその作用機序の解明

使用乳腺癌细胞系寻找抑制瘦素功能的化合物并阐明其作用机制

基本信息

批准号：
19890183
负责人：
海野雄加
金额：
$ 1.92万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、ケミカルジェネティクス的手法を駆使し、肥満とがんの繋がりを分子レベルで解析することを目的とする。具体的には、細胞膜透過性かつ低分子量の、レプチン誘導性がん細胞増殖に対する阻害化合物の取得と、その化合物の持つ生物学的特徴の解明を目指す。初年度である平成19年度では、スクリーニング系の構築を行った。MDA-MB-231やMCF7細胞などの6種類の乳がん由来株化細胞を用い、組み換え体レプチンで直接処理した際の細胞増殖の速度変化を検討した。その結果、全細胞株でレプチンによる顕著な増殖促進は観察出来ず、レプチン処理による系では、化合物の取得が非常に困難であると判断した。そこで、レプチンの発現を正に制御する転写因子hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α)に着目し、HIF-1α高発現細胞株選択的に細胞増殖を阻害する化合物の取得に切り替え、そのスクリーニング系を構築した。構築した系を用い、既に市販されている化合物(DNA作用薬、一酸化窒素供与剤、トポイソメラーゼ阻害剤、細胞骨格・細胞分裂阻害剤など)によるミニライブラリーでスクリーニングの予備検討を行った。その結果、陽性株選択的な阻害化合物は得られず、反対に陰性株でのみ選択的にカスパーゼを活性化する、又は増殖を阻害する化合物が複数得られた。すなわち、HIF-1α高発現株が薬剤耐性を有する可能性が示された。さらに、所有する全化合物ライブラリーを用いたランダムスクリーニングから、陽性株選択的に増殖阻害活性を有する化合物の取得に成功した。今後は、これら化合物の作用機序解明を行う予定である。

该研究项目的目的是利用化学遗传学技术在分子水平上分析肥胖与癌症之间的联系。具体来说，我们的目标是获得一种可渗透细胞膜的低分子量化合物，抑制瘦素诱导的癌细胞增殖，并阐明该化合物的生物学特性。第一年，2007年，我们构建了筛选系统。使用六种乳腺癌来源的细胞系，例如 MDA-MB-231 和 MCF7 细胞，我们研究了直接用重组瘦素处理时细胞增殖率的变化。结果，在任何细胞系中都没有观察到瘦素对生长的显着促进作用，并且得出结论，在用瘦素处理的系统中获得该化合物是极其困难的。因此，我们将重点放在正向控制瘦素表达的转录因子缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）上，并转而构建选择性抑制高表达 HIF-1α 的细胞系中细胞增殖的化合物。利用所构建的系统，我们使用市售化合物（DNA激动剂、一氧化氮供体、拓扑异构酶抑制剂、细胞骨架/细胞分裂抑制剂等）的小型文库进行了初步筛选研究。结果，没有获得对阳性菌株具有选择性的抑制化合物，相反，获得了多种仅在阴性菌株中选择性激活半胱天冬酶或抑制增殖的化合物。换句话说，HIF-1α高表达的菌株可能具有耐药性。此外，通过使用我们所有的化合物库进行随机筛选，我们成功地获得了选择性抑制阳性菌株生长的化合物。未来，我们计划阐明这些化合物的作用机制。