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New oral cancer treatment strategy targeting PIKK family-related DNA repair mechanisms

针对PIKK家族相关DNA修复机制的口腔癌新治疗策略

基本信息

批准号：
22K10155
负责人：
仲川洋介
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Nara Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10155/
关键词：
DNA修復 ATM DNA-PK ATR PIKKファミリー口腔がん DNA repair PIKK family ATR経路

项目摘要

放射線や薬剤などの影響でDNAに損傷が生じた際に、タンパク質リン酸化酵素ファミリーがDNA損傷センサーの役割を果たし細胞はその損傷を修復するとともに、細胞周期の一時停止や自発的な細胞死などの生体防御反応を引き起こすことが知られている。哺乳動物細胞において、特にDNA二重鎖切断の認識に関わるATM、DNA-PKと1本鎖DNAの認識に関わるATRを合わせたPIKKファミリーが重要であると考えられている。本研究では、このPIKKファミリーが、がん治療で用いられる既存の抗悪性腫瘍薬や放射線治療および温熱治療などの効果を増大させる分子標的となり得るのか否かの検討を目的としている。まず、阻害剤の濃度決定のため、濃度を振り分けたATR阻害剤の単剤処理を行い、細胞生存率をコロニー形成法にて算出した。阻害剤単独でIC50を超えない濃度として、本研究では各種阻害剤を3μMで用いることとした。口腔扁平上皮癌細胞株、SAS細胞(wt-p53)およびHSC3細胞(mt- p53)に対し、5-FU処理（10μM）、X線照射（2Gy）、温熱処理（44℃、10min）それぞれ処理時とATR、ATM、DNA-PKの阻害剤（3μM）を加え、細胞生存率をコロニー形成法にて算出した。SA細胞およびHSC3細胞ともに、5-FU処理ではATR阻害剤の併用により著明な増感効果を認めた。X線照射ではDNA-PK阻害剤との併用、温熱処理ではATR阻害剤との併用により高い増感効果を認めた。そこで今回、温熱処置とATR阻害剤の併用によるApoptosis誘導の増加をFlow cytometryを用いた細胞周期のヒストグラムおよびHoechst染色での形態学的変化から検討を行った。その結果、温熱処理単独に比べATR阻害剤併用ではApoptosis誘導を著明に増加させる結果を得た。

The effects of radiation on DNA damage are caused by DNA enzyme activity, DNA damage, cell cycle arrest, spontaneous cell death, and biological defense reactions. Mammalian cell DNA double lock recognition related to ATM, DNA-PK, 1 lock DNA recognition related to ATR, PIKK, and so on. The aim of this study is to improve the efficacy of radiation therapy and hyperthermia on existing anti-inflammatory tumors. The concentration of ATR inhibitor is determined by the method of concentration oscillation, and the cell survival rate is calculated by the method of cell formation. In this study, the concentration of IC50 was determined by using 3μM of different inhibitors. OSCC cell lines, SAS cells (wt-p53) and HSC3 cells (mt- p53) were treated with 5-FU (10μM), X-ray irradiation (2 Gy), and hyperthermia (44℃, 10min). ATR, ATM, and DNA-PK inhibitors (3μM) were added during treatment. Cell survival rates were calculated by the method of cell formation. SA cells and HSC3 cells were treated with 5-FU and ATR inhibitors. X-ray irradiation, combination of DNA-PK inhibitors, thermal treatment, combination of ATR inhibitors, high sensitivity and high sensitivity. A combination of heat treatment and ATR inhibitors was used to induce Apoptosis, increase Flow cytometry, and investigate morphological changes in cell cycle. The results of heat treatment alone are better than ATR resistance, and the results of Apoptosis induction are better than those of other treatments.