新規化合物PEG-XのTP53変異細胞特異的な抗腫瘍効果の機序の解明

阐明新化合物PEG-X针对TP53突变细胞的抗肿瘤作用机制

• 批准号: 22K09931
• 负责人: 藤原 恭子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09931/
• 关键词: ポリエチレングリコール; 口腔がん; p53

土壌微生物由来の新規ポリエチレングリコール化合物PEG-Xは、ミトコンドリアの呼吸鎖複合体I活性を阻害し、酸化的リン酸化(OXPHOS) を抑制することで、細胞のATP産生を低下させ、腫瘍細胞の細胞死を誘導することが判っている。最近我々は、PEG-Xががん抑制遺伝子TP53に変異のある細胞に対し特に強い毒性を示すことを見出した。70%以上の口腔がん細胞がTP53の変異を持つこと、TP53変異細胞は既存の抗がん剤や放射線療法が効きにくいことから、PEG-Xは有効で副作用の少ない新規の抗がん剤として非常に有望であると考えられた。そこで、PEG-XがTP53変異型細胞特異的に毒性を示す分子機序を解明し、最終的に更に有効ながん治療法の開発を目指すことを目的として本研究を立ち上げた。令和4年度は、PEG-Xが実際にOXPHOS以外の経路にも作用している可能性について確証を得るための実験を中心に行った。解析では、TP53変異型と野生型の細胞各3種類にPEG-Xを投与し、細胞内ATP濃度の変化を調べた。10μMのPEG-X投与後4時間後のATP濃度はTP53野生型細胞と比べて変異細胞で明らかに低下していたが、呼吸鎖複合体Ⅰの阻害剤であるロテノンを10nM投与した場合は、TP53変異の有無とATP濃度の低下率の関連が明確でなかった。そこで、TP53の変異の有無の影響をより正確に検討するため、TP53をノックアウト(KO)した細胞とコントロール細胞を用いて同様の実験を行ったところ、TP53-KO 細胞はコントロールと比較して、PEG-Xによる生存率抑制効果が高かったが、ロテノンに対しても同様の傾向を示した。一方、PEG-X投与後のATP濃度の低下率にはKOとコントロールで違いがみられなかった。

PEG-X 是一种源自土壤微生物的新型聚乙二醇化合物，可抑制线粒体呼吸链复合物 I 活性并抑制氧化磷酸化 (OXPHOS)，从而减少细胞 ATP 产生并抑制肿瘤细胞死亡。最近，我们发现 PEG-X 对肿瘤抑制基因 TP53 突变的细胞特别有毒。 70%以上的口腔癌细胞存在TP53突变，而现有的抗癌药物和放疗对TP53突变细胞的效果较差，因此PEG-X被认为是一种有效、副作用少的新型抗癌药物。有希望的。因此，我们开展这项研究的目的是阐明PEG-X在TP53突变细胞中特异表现出毒性的分子机制，最终旨在开发更有效的癌症治疗方法。在 2020 财年，我们重点进行了实验，以确认 PEG-X 实际上作用于 OXPHOS 以外的途径的可能性。在分析中，将PEG-X给予三种类型的TP53突变型和野生型细胞，并检查细胞内ATP浓度的变化。给予10 μM PEG-X后4小时，与野生型TP53细胞相比，TP53突变细胞中的ATP浓度明显降低，但当给予10 nM鱼藤酮（呼吸链复合物I的抑制剂）时，与野生型TP53细胞的ATP浓度之间的关系TP53 突变的存在与否以及 ATP 浓度下降的速度尚不清楚。因此，为了更准确地检验TP53突变存在或不存在的影响，我们使用TP53敲除（KO）细胞和对照细胞进行了类似的实验，发现TP53-KO细胞表现出尽管PEG-X具有较高的存活率速率抑制作用，鱼藤酮也表现出类似的趋势。另一方面，在给予PEG-X后，KO和对照之间的ATP浓度下降率没有观察到差异。