Elucidation of the resistance mechanism to chemotherapy in biliary tract and pancreatic cancer by focusing on energy-metabolizing coenzymes

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本研究では中間代謝物を補酵素とするタンパク質修飾酵素に着目し、網羅的な探索を加えて胆道癌・膵癌の化学療法抵抗性とDNA損傷修復経路との関連を解析する。このことにより胆道癌・膵癌患者の化学療法抵抗性の分子機序を明らかにし、新規血液バイオマーカーとしての有用性の検証を行う。今年度は、予備実験の結果を受けて、クエン酸回路の中間代謝物2-オキソグルタル酸（2-OG)に着目した。同時に、2-OG依存性ジオキシゲナーゼ(2-OGDD)の一種、アスパラギン酸-β-ヒドロキシラーゼ（ASPH）についても調べた。全身化学療法を受けた肝内胆管癌（ICC）患者の治療直前の血清2-OG値を測定した。治療効果との関連を調べた結果、画像上進行（PD）と判定された患者は、安定（SD）および部分奏功（PR）と判定された患者と比べ、2-OG値が有意に高かった。胆管癌由来培養細胞を用いた実験では、DNA損傷マーカーγ-H2AX抗体を用いたウエスタンブロッティング（WB）により、2-OG添加またはASPHの過剰発現細胞では化学療法薬のDNA損傷作用が抑制されることを確認した。加えて、逆にASPHのノックダウンならびに特異的な低分子化合物によるASPHの阻害は、胆管癌細胞における化学療法の治療効果を増強することを見出した。加えて、WBによるDNA損傷シグナルの解析の結果、ASPHの過剰発現にてDNA損傷反応に関与する2つの主要な調節因子であるATMとATRの発現は変化しなかったが、ATRの活性化に寄与するいくつかの関連因子の発現に正の相関関係があることがわかった。