Oral recombinant methioninase increases TRAIL receptor-2 expression to regress pancreatic cancer in combination with agonist tigatuzumab in an orthotopic mouse model

概要

【背景・⽬的】
膵癌は最も予後不良な悪性腫瘍の⼀つである．進⾏膵癌に対しては化学療法が治療の中⼼となるが, その治療効果や選択肢は限定的であり、新たな治療法の開発が必要である．ヒト腫瘍細胞はその増殖にメチオニンを要し, 正常細胞に⽐べてメチオニン依存性が⾼い(Hoffman and Erbe, 1976)．近年, 遺伝⼦発現解析により, メチオニン制限が様々な癌におけるTNF関連アポトーシス誘導リガンドレセプター2(TRAIL-R2)の発現を増加させることが報告されているが(Kokkinakis et al., 2004; Strekalova et al., 2015), 膵癌における報告はない．本研究ではメチオニン制限がTRAIL-R2の発現, および抗TRAIL-R2抗体であるtigatuzumabの抗腫瘍効果に与える影響について解明することを⽬的とした．

【⽅法】
ヒト膵癌細胞株のMIAPaCa-2とBxPC-3をコントロールの培地とメチオニンフリーの培地でそれぞれ培養し, メチオニン制限がtigatuzumabのアポトーシス誘導効果に与える影響についてin vitroで検証した．また, MIA PaCa-2, BxPC-3およびヒト正常線維芽細胞であるHs27を⽤いてメチオニン制限がTRAIL-R2の発現に与える影響をin vitroで検証した．またRFP発現MIAPaCa-2を⽤いて同所移植膵癌マウスモデルを作成し, メチオニン分解酵素であるrMETaseを⽤いて, メチオニン制限が腫瘍におけるTRAIL-R2の発現およびtigatuzumabの効果に与える影響をin vivoで検証した．

【結果】
メチオニン制限はin vitroで膵癌細胞におけるtigatuzumabの効果を増強し, カスパーゼ活性やアポトーシス誘導効果を増加させた．メチオニン制限は膵癌細胞におけるTRAIL-R2の発現を増加させた⼀⽅で, 正常線維芽細胞におけるTRAIL-R2の発現には影響を与えなかった．またTRAIL-R2の発現を抑制するMAGED2タンパクが, メチオニン制限により膵癌細胞で減少した⼀⽅, 正常線維芽細胞では変化が⾒られなかった．膵癌細胞におけるMAGED2 mRNAの発現量は, メチオニン制限による変化は⾒られなかった．メチオニン制限同所移植膵癌マウスモデルでは, rMETaseによるメチオニン制限は腫瘍のTRAIL-R2の発現を増加させ, tigatuzumabによるアポトーシスを増強した．またrMETaseとtigatuzumabの併⽤療法群のみで腫瘍の縮⼩を認めた．

【考察】
今回の結果から, メチオニン制限は膵癌細胞特異的にTRAIL-R2の発現を増加させることで, tigatuzumabのアポトーシス誘導効果を増強することが⽰唆された．TRAIL-R2発現の増加は, メチオニン制限がMAGED2mRNAの翻訳過程に影響を与え, MAGED2タンパクの発現量が減少することで引き起こされる可能性が⽰唆された．

【結語】
メチオニン制限は膵癌においてTRAIL-R2の発現を増加することで, 抗TRAIL-R2療法の効果を増強した．

この論文で使われている画像