がん細胞特異的な糖輸送機能を阻害する化合物の探索とシグナル伝達経路の解析

細胞の主要な栄養源であるグルコースは、グルコーストランスポーター(GLUT)を介して細胞に取り込まれる。多くのがん細胞でGLUTの過剰発現が報告されており、GLUTの過剰発現は、がん細胞特有のグルコース代謝を支えていると考えられている。今年度は、まず培養細胞を用いて、GLUT遺伝子の発現制御機構の基礎的な解析を行った。その結果、GLUT3遺伝子の発現がDNA損傷を誘導する抗癌剤によって抑制され、この発現抑制はp53非依存的な経路によるという結果が得られた。さらに、このp53非依存的なGLUT3遺伝子発現抑制経路には、MAPキナーゼカスケードが関わることが示唆された。この研究成果を国際専門誌において発表した(Watanabe, et al. Mol.Cancer.Res.8, 1547-1557, 2010)。また、GLUT1及びGLUT3遺伝子のプロモーター領域をクローニングし、レポータープラスミドを恒常的に発現する細胞系統を構築した。この細胞系統を用いたレポーターアッセイにより、GLUT1及びGLUT3遺伝子の発現に影響する化合物の探索が可能となった。一方、GLUT3遺伝子発現の異なるHeLa融合細胞株を用いた合成致死スクリーニングを行った。化学療法基盤情報支援班が提供する標準阻害剤キットに含まれる285阻害剤を用いて、GLUT3遺伝子発現の異なるHeLa融合細胞株の細胞毒性を調べたところ、GLUT3遺伝子発現の高い腫瘍性細胞に優先的に細胞毒性を示す阻害剤が複数得られた。さらに、これらの阻害剤の一部はGLUT3遺伝子の発現を抑制することがわかった。このことから、得られた有効阻害剤の標的分子がGLUT3遺伝子の発現制御に関わる可能性が考えられ、更なる検討が必要と思われる。

細胞の主要な栄養源であるグルコースは、グルコーストランスポーター(GLUT)を介して細胞に取り込まれる。多くのがん細胞でGLUTの過剰発現が報告されており、GLUTの過剰発現は、がん細胞特有のグルコース代謝を支えていると考えられている。今年度は、まず培養細胞を用いて、GLUT遺伝子の発現制御機構の基礎的な解析を行った。その結果、GLUT3遺伝子の発現がDNA損傷を誘導する抗癌剤によって抑制され、この発現抑制はp53非依存的な経路によるという結果が得られた。さらに、このp53非依存的なGLUT3遺伝子発現抑制経路には、MAPキナーゼカスケードが関わることが示唆された。この研究成果を国際専門誌において発表した(Watanabe, et al. Mol.Cancer.Res.8, 1547-1557, 2010)。また、GLUT1及びGLUT3遺伝子のプロモーター領域をクローニングし、レポータープラスミドを恒常的に発現する細胞系統を構築した。この細胞系統を用いたレポーターアッセイにより、GLUT1及びGLUT3遺伝子の発現に影響する化合物の探索が可能となった。一方、GLUT3遺伝子発現の異なるHeLa融合細胞株を用いた合成致死スクリーニングを行った。化学療法基盤情報支援班が提供する標準阻害剤キットに含まれる285阻害剤を用いて、GLUT3遺伝子発現の異なるHeLa融合細胞株の細胞毒性を調べたところ、GLUT3遺伝子発現の高い腫瘍性細胞に優先的に細胞毒性を示す阻害剤が複数得られた。さらに、これらの阻害剤の一部はGLUT3遺伝子の発現を抑制することがわかった。このことから、得られた有効阻害剤の標的分子がGLUT3遺伝子の発現制御に関わる可能性が考えられ、更なる検討が必要と思われる。