抗癌性抗生物質ドキソルビシンによる心毒性発現機序の解明および予防策の確立

抗癌抗生素阿霉素心脏毒性机制的阐明及预防措施的制定

• 批准号: 19923025
• 负责人: 窪田 敏夫
• 金额: $ 0.42万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19923025/
• 关键词: ドキソルビシン; 心毒性; クロライドチャネル阻害剤

【研究目的】ドキソルビシン(DXR)は、多くのがん治療に用いられているアントラサイクリン系の抗癌剤であるが、重篤な心筋障害を高頻度に発現させるため、総投与量が500mg/m^2を超えないように厳しく制限されている。心毒性の発現には、心筋細胞への障害作用やDXRにより生成するフリーラジカル等の関与が示唆されているが、詳細な発現機序は未だに解明されていない。そこで本研究では、培養ラット心筋芽細胞(H9c2)を用いて、DXRによる心筋細胞障害の発現機序および予防策に関する検討を行った。【研究方法】H9c2細胞にDXRを曝露し、細胞生存率の変化をWST-8法により測定した。アポトーシスの検出は、一本鎖DNA(ssDNA)抗体を用いた染色法により行い、ミトコンドリア機能の評価はミトコンドリア膜感受性試薬JC-1を用いた。アポトーシス関連因子は、特異的な抗体を用いたウエスタンブロット法により評価した。【研究成果】DXR(1-10μM)の曝露によりH9c2細胞に、濃度および時間依存的な障害が引き起こされ、その障害はssDNA染色に陽性のアポトーシスであることが明らかとなった。また、細胞障害の発現には、ミトコンドリア機能異常や、アポトーシス関連因子p53の関与が示唆された。p53阻害剤pifithrin-α(25μM)は、DXRによる細胞障害を顕著に抑制した。一方、抗酸化剤であるN-アセチルシステイン(100-1000μM)や尿酸(100-500μM)、鉄キレート剤であるデフェロキサミン(1-10μM)や、ソブゾキサン(100-1000μM)、細胞内Ca^<2+>キレート剤BAPTA-AM(1-10μM)は、いずれれも、DXRによる細胞障害に効果を示さなかった。一方、クロライドチャネル阻害剤DIDS(10-100μM)は、DXRによるミトコンドリア機能異常を改善し、心筋細胞の障害を保護した。

[Objective] DXR is an anti-cancer agent that can be used in multiple treatments with high frequency of occurrence of severe cardiac damage. The total dose of DXR is 500mg/m^2. The development of cardiotoxicity, the inhibition of cardiac muscle cells, and the generation of DXR are related to the development of cardiotoxicity. The detailed development mechanism is not explained. In this study, we investigated the mechanism of development and prevention of cardiac cell injury in cultured rat cardiomyocytes (H9c2) using DXR. [Methods] The DXR exposure of H9c2 cells and the change of cell survival rate were measured by WST-8 method. The detection of anti-DNA and anti-ssDNA antibodies was carried out by staining method, and the evaluation of anti-DNA and anti-ssDNA membrane sensitivity test JC-1 was carried out. The correlation factor between the protein and the specific antibody was evaluated. [Results] Exposure to DXR(1-10μM) in H9c2 cells, concentration and time-dependent damage caused by DXR(1-10μM), and damage caused by DXR (1 - 10 μ M) in ssDNA staining. In addition, the development of cell defects is also related to the dysfunction of Mitrondria and the association of the apoptosis-related factor p53. The p53 inhibitor pifithrin-α(25μM) inhibits cell damage caused by DXR. One prescription, anti-acidification agent (100-1000μM), uric acid (100-500μ M), iron (1-10μM),(100-1000μ M), intracellular Ca^<2+> BAPTA-AM(1 - 10 μM), medium (1-10μM), DXR (1-10μM), cell barrier effect. On the other hand, DIDS(10-100μM) can improve the abnormal function of DXR and protect the damage of cardiac muscle cells.