口腔癌低酸素領域における抗癌剤および放射線耐性機構の解明

阐明口腔癌缺氧区的抗癌药物和放射抵抗机制

• 批准号: 16659552
• 负责人: 谷本 圭司
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16659552/
• 关键词: 口腔癌; 低酸素; 抗癌剤; hypoxia; oral cancer; squamous cell carcinoma; microarray; chemotherapy; 口腔扁平上皮癌; 化学療法; 放射線療法; 低酸素応答性転写因子; ミスマッチ修復

口腔癌などの固形癌において,特徴的な微小環境として低酸素・低栄養が広く認識されている。同環境下では,酸素感知・供給維持システムが腫瘍の発生や増殖・進展さらに治療抵抗性にも密接に関わっていると考えられており,その詳細な分子機構の解明が望まれている。低酸素応答は主に,転写因子HIF-1により誘導される遺伝子発現変動により制御されていると考えられている。しかしながら,低酸素下における治療抵抗性に関わる遺伝子発現変化等の分子機構は不明であり,同機構の解明を本研究の目的とした。これまでに,口腔癌細胞株(HSC2,HSC3,HSC4,Ca9-22,KOSC2,HO-1-N-1,HO-1-u-1,KB)を通常酸素下(21%pO2)および低酸素下(1%pO_2)にて培養し,MTT法により,CDDP,5-FU, CPT-11,L-OHPの感受性変化について検討した。また,Western blottingによるHIF-α,Arnt蛋白発現,オリゴアレイによる網羅的遺伝子発現解析,real-time RT-PCRによる既知の低酸素応答遺伝子(CA9,VEGF, DEC1,DEC2,SLC2A1)発現誘導やHRE-luciferase reporter遺伝子導入によるHIF-1活性化能を比較した。結果,多くの細胞株において低酸素下で抗癌剤感受性の低下が認められたが,その程度は細胞株,抗癌剤により異なっていた。また,低酸素刺激により全ての細胞株にてHIF-1α蛋白,機能の誘導が認められたが,その誘導能は様々であった(レポーター遺伝子誘導能は2.4〜8.5倍)。これらの中でHSC2が最も低酸素応答性が高かったため,同細胞を用いて網羅的遺伝子発現解析をオリゴアレイ(19881 probes)にて行った。低酸素下培養による2倍以上の発現亢進は2638プローブに,2/3以下への発現低下は2881プローブに認められ,既知の低酸素応答遺伝子以外にも多くの未報告遺伝子が含まれていた。大変興味深い事に,発現低下遺伝子群にDNA修復遺伝子が多く含まれていた。ミスマッチ修復に関わる3遺伝子,塩基除去修復の5遺伝子,相同組み替え修復の9遺伝子やヌクレオチド除去修復の5遺伝子の発現低下が観察され,低酸素環境下においてDNA修復機構が組織的に抑制されている可能性が示され,低酸素下における治療抵抗性獲得機構との関わりに興味が持たれた。

Oral cancer is characterized by low levels of acid and low levels of nutrition. In the same environment, the development, growth and progression of tumor cells due to the perception, supply and maintenance of acid are closely related to the study of the molecular mechanism in detail. The expression of HIF-1 is induced by the presence of a low level of HIF-1, and the expression of HIF-1 is controlled by the presence of HIF-1. The molecular mechanism of gene development related to therapeutic resistance is unknown, and the same mechanism is explained. Therefore, oral cancer cell lines (HSC2, HSC3, HSC4, Ca9 -22, KOSC2,HO-1-N-1,HO-1-u-1,KB) were cultured under normal acid (21%pO2) and low acid (1%pO2), and MTT assay was used to detect the sensitivity of CDDP,5-FU, CPT-11,L-OHP. In addition,Western blotting detected HIF-α,Arnt protein expression, protein expression analysis,real-time RT-PCR detected HIF-1 activation induced by HRE-luciferase reporter gene expression vector (CA9,VEGF, DEC1,DEC2, SLC2A1). As a result, many of the cell lines showed low sensitivity to anticancer agents under low acidity, and the degree of anti-cancer agents varied from cell line to cell line. The induction of HIF-1α protein in all cell lines stimulated by hypoxia was 2.4 - 8.5 fold higher than that of HIF-1α protein. HSC2 is the most sensitive to low levels of acid, and the same cell is used to analyze the genetic evolution of the Chinese network (19881 probes). Under low acidity culture, more than 2-fold increase in production was observed, and less than 2/3 of the increase in production was observed. In the middle of the great interest, the discovery of DNA repair genes in lower gene groups has become more and more important. 3 DNA repair related genes, 5 DNA repair related genes, 9 DNA repair related genes, 5 DNA repair related genes, 9 DNA repair related genes, 9 DNA repair related genes, 5 DNA repair related genes, 9 DNA repair related genes, 9 DNA repair related

项目成果

Chemosensitivity prediction in esophageal squamous cell carcinoma: novel marker genes and efficacy-prediction formulae using their expression data.

• DOI: 10.3892/ijo.28.5.1153
• 发表时间: 2006-05
• 期刊: International journal of oncology
• 影响因子: 5.2
• 作者: Tatsushi Shimokuni;K. Tanimoto;K. Hiyama;K. Otani;M. Ohtaki;J. Hihara;Kazuhiro Yoshida;T. Noguchi;K. Kawahara;S. Natsugoe;T. Aikou;Y. Okazaki;Y. Hayashizaki;Yuji Sato;S. Todo;E. Hiyama;M. Nishiyama

Differential regulation of DEC2 among hypoxia-inducible genes in endometrial carcinomas.

• DOI: 10.3892/or.17.4.871
• 发表时间: 2007-04
• 期刊: Oncology reports
• 影响因子: 4.2
• 作者: M. Yunokawa;K. Tanimoto;Hideaki Nakamura;N. Nagai;Y. Kudo;T. Kawamoto;Y. Kato;E. Hiyama;K. Hiyama;M. Nishiyama

Human carboxylesterase 1A2 expressed from carboxylesterase 1A1 and 1A2 genes is a potent predictor of CPT-11 cytotoxicity in vitro

• DOI: 10.1097/01.fpc.0000230110.18957.50
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: PHARMACOGENETICS AND GENOMICS
• 影响因子: 2.6
• 作者: Tanimoto, Keiji;Kaneyasu, Mika;Nishiyama, Masahiko
• 通讯作者: Nishiyama, Masahiko