遺伝子操作による温熱・放射線治療効果増強の試み

尝试通过基因操纵增强热疗和放疗的效果

• 批准号: 09255252
• 负责人: 渡辺 直樹
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Sapporo Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09255252/
• 关键词: 温熱療法; Tumor necrosis factor; アンチセンス; アポトーシス; MnSOD; 熱ショック蛋白質; ICE; p53

これまで我々は、細胞内に存在するtumor necrosis factor(TNF)が、antioxidant enzymeであるMnSODやHSP72の誘導を介し、温熱、ある種の抗癌剤(doxorubicin;DOX)や外から加えられたTNF自身(外因性TNF)などの細胞ストレスによるアポトーシスの誘導に対し、抵抗性因子として働くことを報告してきた。したがって、腫瘍細胞におけるTNFの発現を遺伝子操作で抑制すれば、温熱・放射線感受性の増強、すなわち奏効率の向上が可能と考えられる。そこで本研究では、ヒト腫瘍細胞にアンチセンスTNF遺伝子を導入し、温熱・放射線に対する感受性の増強が可能か否か、およびその分子機構について検討を加えた。その結果、(1)温熱、DOXや外因性TNFに抵抗性のHeLa細胞にアンチセンスTNF遺伝子を導入し、細胞内TNFの発現を抑制すると、各種治療modalityによるアポトーシスは著明に増強した。(2)アンチセンスTNF遺伝子導入クローンK2、K3細胞のMnSOD活性および加温時におけるHSP72発現量は、親細胞に比べそれぞれ、約1/2、約1/3に低下した。また、K2、K3細胞におけるHSF(HSPの転写調節因子)のHSE(HSPのプロモーター領域の共通配列)への結合性は、親細胞に比べ約1/2に低下していた。(3)親細胞およびアンチセンスTNF遺伝子導入クローンK3細胞におけるmutant-type p53の発現は、温熱により上昇したがその程度に差はなく、p21/WAF-1の誘導も認められなかった。(4)しかし、温熱によるICEmRNA発現量の変化をRT-PCR法で調べてみると、K3細胞では親細胞に比べ、明らかに上昇していた。また、アンチセンスTNF遺伝子の導入によるアポトーシスの増強効果は、ICE阻害剤であるYVAD-CMKおよびCPP32/Yama阻害剤であるDEVD-CHOの添加により、ほぼ完全に抑制された。

The presence of tumor necrosis factor(TNF), antioxidant enzyme, MnSOD and HSP72 in the cells, and their induction by doxorubicins (DOX), as well as the presence of TNF itself (exogenous TNF), are reported. The production of TNF in tumor cells is inhibited by gene manipulation, and the sensitivity to heat and radiation is increased. In this study, we investigated the possibility of increasing the sensitivity of tumor cells to heat and radiation. Results: (1) Hyperthermia, DOX, exogenous TNF, TNF gene introduction, TNF production inhibition in HeLa cells, and various therapeutic modalities increased. (2)The MnSOD activity of K2 and K3 cells transfected with TNF gene decreased by about 1/2 and 1/3 compared with that of parent cells when heated. HSF(HSP regulatory factor) and HSE(HSP regulatory domain co-alignment) binding in K2, K3 cells were lower than that in parental cells by about 1/2. (3)The expression of mutant-type p53 in K3 cells was increased by increasing the temperature of the cells, and the expression of p21/WAF-1 was increased by increasing the temperature of the cells. (4)The expression of ICE mRNA was regulated by RT-PCR in K3 cells and increased in K3 cells compared with that in parental cells. In addition, the introduction of TNF gene is completely inhibited by the addition of ICE inhibitor YVAD-CMK and CPP32/Yama inhibitor.

项目成果

Kobayashi D: "PKC inhibitor augments TNF induced apoptosis in human normal diploid cells."Chemotherapy. 43. 415-423 (1997)

Kobayashi D：“PKC 抑制剂增强了人类正常二倍体细胞中 TNF 诱导的细胞凋亡。”化疗。

Watanabe N: "Endogenous tumor necrosis factor regulates heatinducible heat shock protein 72 synthesis." Int J Hyperthermia. (In Press). (1998)

Watanabe N：“内源性肿瘤坏死因子调节热诱导热休克蛋白 72 的合成。”

Sato T: "An apoptosis inducing gene therapy for pancreatic cancer with a combination of 55kDa TNF receptor gene transtection." Cancer Res. (In Press). (1998)

Sato T：“结合 55kDa TNF 受体基因转染的胰腺癌凋亡诱导基因疗法。”

Watanabe N: "Endogenous TNF functions as a resistant factor against hyperthermic cytotoxicity in pancreatic carcinoma cells via enhancement of the HSE-binding activity of HSF 1." Chemotherapy. 43. 406-414 (1997)

Watanabe N：“内源性 TNF 通过增强 HSF 1 的 HSE 结合活性，作为胰腺癌细胞中高温细胞毒性的抵抗因子。”

Kobayashi D: "Suppression of intracellular resistance factors by adriamycin augments heat-induced apoptosis via ICE activation in pancreatic carcinoma cells." Int J Cancer. (In Press). (1998)

Kobayashi D：“阿霉素对细胞内耐药因子的抑制会通过 ICE 激活胰腺癌细胞，从而增强热诱导的细胞凋亡。”