臨床および実験薬理学ジャーナル

概要

低酸素性腫瘍における酸素の増加

ジョン・L・ゲイナーとマイルズ・F・ランクフォード

背景: 腫瘍は低酸素状態になることが多く、化学療法と放射線療法の両方に影響を及ぼします。新しい医薬品であるトランスクロセチン酸ナトリウム (TSC) は、低酸素組織の酸素レベルを上昇させます。また、癌の動物モデルでは、放射線療法は TSC と併用するとより効果的であることが示されています。腫瘍酸素の増加は HIF-1α 経路にも影響を及ぼすはずです。そこで、ヒト神経膠芽腫細胞におけるその経路の in vitro 研究が行われました。方法: この研究では、定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応技術とヒト多形性神経膠芽腫細胞を使用しました。細胞は低酸素状態と正常酸素状態の両方で培養されました。結果: 細胞の培地に TSC を含めると、HIF-1α 経路のいくつかの遺伝子が統計的に有意にアップレギュレーションまたはダウンレギュレーションされました。これらの変化は、同じ細胞を TSC なしで低酸素状態で培養したときに起こった変化とは逆でした。さらに、細胞をTSCとともに通常の酸素環境で培養した場合、同じ遺伝子が逆の反応を示した。結論：これらの結果は、TSCが腫瘍細胞の低酸素状態を軽減するというこれまでの観察結果を裏付けるものである。TSCは低酸素状態と正常酸素状態とで遺伝子発現に統計的な差異を生じさせたため、TSCがHIF-1α経路に直接影響を及ぼすわけではないことが示唆される。むしろ、TSCは、異なる酸素レベルに対する遺伝子の反応が変化することで遺伝子発現を変化させる。これらのデータは、TSCが低酸素組織への酸素を増加させるが、正常組織への酸素は増加させないことを示すこれまでのin vivo研究とも相関している。したがって、これらのデータと動物癌モデルのこれまでの研究を組み合わせると、TSCには腫瘍細胞内の細胞酸素を増加させる能力があることが強く示唆される。このような生理学的変化は、癌に対する放射線療法と組み合わせると有益となり得る。