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非小細胞肺癌における非相同末端結合阻害によるパクリタキセル耐性克服に関する研究

辻, 康介 北海道大学

2023.09.25

概要

【背景と目的】 肺癌は癌関連死亡原因の第一位であり、年々その死亡者数は増加
している。分子標的薬や免疫チェックポイント阻害薬の開発により非小細胞肺癌患者
の予後は改善したものの、長期生存が得られる症例はいまだ限られており、今日でも
従来型の殺細胞性抗癌剤が頻用されている。パクリタキセルやドセタキセルは非小細
胞肺癌を含む多くの癌腫に対して使用される殺細胞性抗癌剤である。
パクリタキセルは代表的なタキサン系薬剤であり、細胞分裂の際に微小管の脱重
合を阻害することで細胞分裂を阻害して抗腫瘍効果を示す薬剤である。パクリタキセ
ルが微小管を構成するβチュブリンに結合すると、M 期で染色体は微小管と正しく接
着することができず、紡錘体形成チェックポイント(spindle assembly checkpoint:
SAC)が活性化される。SAC が活性化されると、後期促進複合体/サイクロソームによ
るサイクリン B1 の分解が阻害されることにより細胞周期の進行を阻害され、M 期で
の停止や異常な細胞分裂を起こす。また、DNA2 本鎖切断(double-strand break:
DSB)やアポトーシスによる細胞死を引き起こすことで殺細胞性抗癌剤として作用す
る。
Mitotic slippage とは細胞質分裂なしで早期に細胞分裂を終了させ、G1 期に移行
する現象であり、パクリタキセル耐性の機序の 1 つと考えられている。パクリタキセ
ルにより M 期停止を起こした細胞は分裂期細胞死が誘導されるか、あるいは mitotic
slippage が起こり、早期に G1 期に移行し、細胞死を回避しようとする。G1 期での
DSB は非相同末端結合(non-homologous end joining: NHEJ)のみによって修復され
るので、mitotic slippage 後の DSB は NHEJ により修復されると考えられる。
そこで我々は、mitotic slippage によりパクリタキセル誘導性 DSB が G1 期に移行
した後で NHEJ 修復を阻害することにより、アポトーシスを増強できるという仮説を
立て、非小細胞肺癌細胞株に対するパクリタキセルの効果と mitotic slippage の関
連を評価し、NHEJ 阻害薬とパクリタキセルの併用効果を検討した。また、新たに作
成したパクリタキセル耐性細胞を使用してパクリタキセルまたはドセタキセルと
NHEJ 阻害薬の併用効果を評価した。
【材料と方法】 4 種類の非小細胞肺癌株 A549、H1299、H1975、H520 を用いた。非
小細胞肺癌細胞株 A549 を培養する際に培地に低濃度のパクリタキセルを添加してパ
クリタキセル耐性を誘導し、パクリタキセル耐性細胞 A549-PR を作成した。NHEJ 阻
害薬として A-196 および JQ1 を用いた。パクリタキセルと NHEJ 阻害薬の併用効果を
MTT 法を用いて評価した。細胞周期の評価はプロピジウムイオダイド(propidium
iodide: PI)と抗リン酸化ヒストン H3 を用いたフローサイトメトリー法で行った。
細胞分裂はタイムラプス顕微鏡を用いて観察した。 ...

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