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膀胱癌におけるエストロゲンレセプターβとシスプラチン耐性獲得機序についての研究

後藤 拓郎 東北大学

2022.03.25

概要

【背景】進行性膀胱癌に対してはシスプラチンを含む多剤併用化学療法が一般的に行われる。しかし奏効率は 40-60%で、シスプラチン耐性機序の解明、治療効果予測および新たな治療戦略が求められている。これまで膀胱癌におけるアンドロゲンレセプターシグナルや、プロスタグランジンレセプター(EP2、EP4)、シクロオキシゲナーゼ-2(COX-2)の活性化がシスプラチン耐性を誘導することが報告されている。さらにエストロゲンレセプターベータ(ERβ)が膀胱癌の増殖に関与すると報告されているが、シスプラチン耐性に関与するかは分かっていない。

【目的】ERβが膀胱癌のシスプラチン耐性に関与するかを明らかにする。

【方法】I. 経尿道的膀胱腫瘍切除(TURBT)を行い筋層浸潤性膀胱癌と診断され、シスプラチンを含む化学療法を施行した後に膀胱全摘を行った患者を対象とし、 TURBT 標本で免疫染色を行い ERβの発現を評価し、膀胱全摘標本での化学療法への反応性を評価して比較検討した。

II. 膀胱癌細胞株を用いて、ERβノックダウン細胞を作製しシスプラチンへの感受性をMTT アッセイで評価した。さらに、ERβアンタゴニストとしてタモキシフェン(TAM)、ERβアゴニストとして 17βエストラジオール(E2)を膀胱癌細胞株に投与してシスプラチンへの感受性を MTT アッセイで評価した。また、EP2 阻害薬、EP4阻害薬、COX-2 阻害薬を膀胱癌細胞株に投与して ERβの発現をウェスタンブロットで評価した。

III. シスプラチン耐性細胞を作製し、ERβの発現をウェスタンブロットで評価し、TAM 及び COX-2 阻害薬を投与した際のシスプラチンへの感受性をMTTアッセイで評価した。

IV. ERβの下流の因子としてβカテニンと FOXO1に着目し、ウェスタンブロットでシスプラチン耐性細胞における発現を評価した。膀胱癌細胞とシスプラチン耐性細胞にTAM 及びE2 を投与して、Wnt/βカテニンの転写活性をルシフェラーゼレポーターアッセイで評価した。また、膀胱癌細胞に TAM 及び E2 を投与して FOXO1 およびpFOXO1 の発現をウェスタンブロットで評価した。さらに FOXO1ノックダウン細胞を作製し、シスプラチンへの感受性をMTTアッセイで評価した。

【結果】I. ERβの発現があると化学療法への感受性が低く(P=0.016)、特に女性患者で有意であった(P=0.048)。

II. コントロール細胞と比べ ERβノックダウン細胞ではシスプラチンの効果の増強を認めた。TAM はシスプラチンの効果を増強し、E2 はシスプラチンの効果を減弱した。EP2 阻害薬、EP4 阻害薬、COX-2 阻害薬は濃度依存性に ERβの発現低下をもたらした。

III. シスプラチン耐性細胞では ERβの発現増加を認めた。シスプラチン耐性細胞にTAM およびCOX-2 阻害薬を投与したところシスプラチンの効果増強を認めた。

IV. シスプラチン耐性細胞では、βカテニンと pFOXO1 の発現の増加、FOXO1 の発現低下を認めた。シスプラチン耐性細胞において Wnt/βカテニンの転写活性は上昇しており、E2 投与によってさらなる増加を認めた。また、膀胱癌細胞で FOXO1 の発現は E2 投与で低下し、TAM 投与で増加した。一方、pFOXO1 は E2 投与で増加し、TAM 投与で低下した。FOXO1 ノックダウン細胞ではシスプラチンの効果増強を認めた。

【結論】膀胱癌組織において ERβ の発現を評価することでシスプラチン耐性を予測できる可能性が示された。ERβ シグナルは、Wnt/β カテニン活性および FOXO1の発現を、リガンドを介して調整することで、シスプラチン耐性に関与していることが示唆された。また、EP2 阻害薬、EP4 阻害薬、COX-2 阻害薬は ERβの発現を低下させる作用があり、リガンド非依存性に発現そのものを調整することでシスプラチン耐性に関与することが示唆された。

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