原, 健二郎

Osaka City University Repository

 氏     名   原 健二郎 
学 位 の 種 類   博士（ 医学 ） 
学 位 記 番 号   第 5749号 
学位授与年月日   平成 24年 3月 23日 
学位授与の要件   学位規則第 4条第 1項該当者 
学 位 論 文 名   Mitochondria Determine the Efficacy of Anticancer Agents that  
Interact with DNA but not the Cytoskeleton 
（ＤＮＡ作用型抗がん剤の効果はミトコンドリアにより決定される） 
論文審査委員   主 査  北川 誠一 教授     副 査  日野 雅之 教授  
          副 査  平川 弘聖 教授 
 
 
論 文 内 容 の 要 旨 
 
【目的】 
化学療法はがん治療において重要な役割を果たしているが、抗がん剤に対する耐性や副作用が大きな
問題となっている。これまでに我々は、シスプラチンの殺細胞作用が細胞のミトコンドリア密度と正
の相関を示す可能性を示唆してきた。本研究では、ミトコンドリアを欠損させた中皮腫細胞（0細胞）
およびミトコンドリア量の異なるいくつかのがん細胞を用い、DNAに作用する抗がん剤への抵抗性機
構とミトコンドリア代謝の分子特性を動力学的に解析し、より有効で安全な化学療法のあり方を提唱
することを目的とした。 
  
【方法及び結果】 
DNA作用型抗がん剤は、中皮腫細胞株 H2052の活性酸素産生を増強させ（フローサイトメトリーで解
析）、細胞質への Cytochrome Cの放出及びカスパーゼ９と３を活性化（Western blot法で解析）し
て細胞死を誘導する。しかし、ミトコンドリアを消去した0細胞はこれらの現象に対して強い耐性を
示した。DNA 作用型抗がん剤に対する感受性は、がん細胞のミトコンドリア量と正の相関を示した。
一方、細胞骨格作用型抗がん剤は、H2052とその0細胞に対してミトコンドリア非依存性にカスパー
ゼ８と３を活性化して細胞死を誘導した。また、細胞骨格作用型抗がん剤に対する感受性は、がん細
胞のミトコンドリア量とは相関しなかった。 
  
【結論】 
DNA作用型の抗がん剤はがん細胞に対して活性酸素依存性の細胞死を誘導するが、細胞骨格作用型の
抗がん剤は活性酸素やミトコンドリアに依存しない細胞死を誘導することが明らかとなった。本研究
の知見は、がん細胞のミトコンドリア特性を知ることによりがん患者ごとに有効な抗がん剤を選択す
るための重要な指標となる。 
 
 
論 文 審 査 の 結 果 の 要 旨 
 
化学療法はがん治療において重要な役割を果たしている。しかし、抗がん剤に対する耐性や副作用
が大きな問題となっている。不必要な副作用を避けるためには、がん細胞の生物特性を知ることが重
要である。細胞のミトコンドリアが多くなると cisplatinに対する感受性が高くなることが知られて
いる。本研究では、野生型およびミトコンドリアを欠損した（0細胞）中皮腫細胞株 H2052細胞を用
いて、抗がん剤の殺細胞作用におけるミトコンドリアの役割を明らかにすることを目的とした。 
ミトコンドリア DNA を欠損した0細胞は野生型 H2052 細胞を ethidium bromide 存在下に長期間培
養することによって樹立した。死細胞はトリパンブルー染色、細胞内活性酸素産生およびミトコンド
リアはフローサイトメーター、細胞内タンパク質はウエスタンブロット法を用いて解析した。 
DNA に作用する抗がん剤（cisplatin、bleomycin、doxorubicin、methotrexate、busulfanおよび
fluorouracil）は、細胞内活性酸素産生の増強、cytochrome C の細胞質内への放出、カスパーゼ 9
およびカスパーゼ 3の活性化を介して野生型 H2052細胞の細胞死を誘導した。0細胞はこれらの応答
に強い抵抗性を示した。一方、細胞骨格に作用する抗がん剤（paclitaxel、colchicine および
vinblastine）は、ミトコンドリア非依存性にカスパーゼ 8およびカスパーゼ 3の活性化を介して野
生型 H2052 細胞および0細胞の細胞死を誘導した。さまざまながん細胞株を用いて解析すると、DNA
作用型抗がん剤に対する感受性は、がん細胞に含まれるミトコンドリアの量と正の相関を示した。一
方、細胞骨格作用型抗がん剤に対する感受性は、がん細胞に含まれるミトコンドリアの量とは無関係
だった。これらの結果は、DNA作用型抗がん剤の殺細胞効果ががん細胞に含まれるミトコンドリアの
量によって規定されることを示している。 
本研究は、がん細胞に含まれるミトコンドリアの量とさまざまな抗がん剤に対する感受性との関連
を明らかにしており、化学療法におけるその医学的意義は大きい。よって、本研究者は博士（医学）
の学位を授与されるに値するものと判断された。 
 


ＤＮＡ作用型抗がん剤の効果はミトコンドリアにより決定される

http://dlisv03.media.osaka-cu.ac.jp/infolib/user_contents/youshi/5749.pdf

ＤＮＡ作用型抗がん剤の効果はミトコンドリアにより決定される

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Osaka City University Repository