前立腺癌骨転移の分子機構の解明

Material type: 文書・図像類

Author: 越田, 潔ほか

Publisher: 金沢大学医学系研究科

Publication date: 2004-03

Material Format: Digital

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Note (General)：: LNCaPを低アンドロゲン環境下に6ヶ月間継代しLNCaPのホルモン不応性株:LNCaP-SFを樹立した。LNCaP-SFをマウス骨に注入したところ、約10週でosteoblastic changeを主体とした骨腫瘍を形成した。ついで破骨細胞の活性抑制作用をもつビスフォスフォネートの抗腫瘍効果を検討...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 前立腺癌骨転移の分子機構の解明
Author/Editor: 越田, 潔
Koshida, Kiyoshi
Author Heading: 越田, 潔
Koshida, Kiyoshi
Publication, Distribution, etc.: 金沢大学医学系研究科
Publication Date: 2004-03
Publication Date (W3CDTF): 2004-03
Alternative Title: Molecular mechanism of bone metastasis in prostate cancer
Periodical title: 平成15(2003)年度科学研究費補助金基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2003 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2002-2003
Volume: 2002-2003
Pages: 20p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 前立腺癌
骨転移
ホルモン不応性
ビスフォスフォネート
prostate cancer
bone metastasis
bisphosphonate
hormone refractory
Target Audience: 一般
Note (General): LNCaPを低アンドロゲン環境下に6ヶ月間継代しLNCaPのホルモン不応性株:LNCaP-SFを樹立した。LNCaP-SFをマウス骨に注入したところ、約10週でosteoblastic changeを主体とした骨腫瘍を形成した。ついで破骨細胞の活性抑制作用をもつビスフォスフォネートの抗腫瘍効果を検討した。In vitroにおいては濃度依存的、時間依存的に細胞増殖抑制効果が認められた。DNA fragmentation、および核の凝縮像(タネル染色陽性)が認められ、アポトーシスの関与が示された。Bcl2の抑制およびBaxの発現増強が認められ、濃度依存的にbcl-2/bax ratioの低下が認められた。さらにカスパーゼ3の活性化が認められ、カスパーゼ3のinhibitorを投与すると、殺細胞効果は抑制され、ある程度アポトーシスが回避されることが示唆された。ついでDNAの修復に促進的な作用を持つpoly(ADP)-ribose polymerase(PARP)の変化を検討したところ、ビスフォスフォネートの濃度依存的に分解されることが示され、アポトーシス関連因子の一連の動きが部分的ではあるが解明された。さらにビスフォスフォネートの投与により、receptor activator of nuclear factor κB ligand (RANKL), parathyroid hormone related protein (PTHrP), matrix metalloprotease-2 (MMP-2)の抑制が認められ、これらの変化は破骨細胞の活性化の抑制、骨基質への細胞浸潤の抑制につながることが考えられ、いずれも転移巣の成立、進展を阻止するメカニズムを説明しうる変化と考えられた。ついでLNCaP-SF細胞をマウス骨(tibia)に移植し、1週目より第3世代のビスフォスフォネートであるYM-529を週1回10週間に渡り腹腔内に投与し腫瘍増殖抑制効果を検討した。投与量依存的に抗腫瘍効果が確認された。組織学的には、コントロールでは骨基質の形成を伴った腫瘍細胞の増殖が認められるのに対して、YM-529投与群では、骨髄内には腫瘍細胞の存在は認められるものの骨基質に浸潤する像は認められず、腫瘍細胞の増殖および骨基質への浸潤は抑制されたと考えられる。以上の結果から、新世代のビスフォスフォネートは破骨細胞の活性抑制ばかりでなく、腫瘍細胞に対する直接的な殺細胞効果、さらには腫瘍細胞から産生される骨吸収促進を促す因子に対する抑制効果を通して、骨転移巣に対する治療効果を発揮することが期待される。
Bisphosphonates are well established for the management of cancer-induced skeletal complications.Recent studies suggest that bisphosphonates promote apoptosis of cancer cells as well as osteoclasts in bone metastatic sites.In the present study, to determine the direct effects of bisphosphonate on prostate cancer cells, we examined the effects of minodronate on prostatic cancer cell growth and the expression of apoptosis related proteins and osteoclastogenic factors.PC-3, DU 145 and LNCaP cells were treated with amino-bisphosphonate minodronate.Then proliferation, apoptosis and expression of bcl-2, bax, poly(ADP)-ribose polymerase(PARP), caspase-3, receptor activator of nuclear factor-kB ligand(RANKL), osteoprotegerin(OPG), matrix metalloproteinases-2(MMP-2), and parathyroid hormone related protein(PTHrP)were assessed. The proliferation of LNCaP, DU145 and PC-3 cells were inhibited by minodronate.DNA fragmentation and TUNEL positive nuclei were observed in minodronate treated PC-3 cells.Minodronate decreased bax expression and induced bcl-2 expression, caspase-3 activity and degradation of PARP in DU145 and PC-3 cells. Minodronate decreased expression of RANKL, PTHrP and MMP-2 in PC-3 cells.Antitumor effect of a new bisphosphonate, YM-529 was tested using a mouse model of bone tumor formation created by intratibial injection of hormone refractory LNCaP-SF cells.Antitumor effect of YM-529 on bone tumor formation was evident in a dose-dependent manner as no new osteoid formation was seen in mice treated with YM-529, while tumor cell invasion into bone matrix was remarkable in control mice.Our results suggest that bisphosphonate not only directly promotes prostate cancer cell apoptosis but also decreases pro-osteoclasfic gene expression in prostate cancer cells, and has the potential of an antitumor agent against hormone refractory prostate cancer.
研究課題/領域番号:14571491, 研究期間(年度):2002-2003
出典：「前立腺癌骨転移の分子機構の解明」研究成果報告書　課題番号14571491 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成
DOI: 10.24517/00049348
Source: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=42999&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=42999&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
Access Restrictions: 限定公開
Rights (production): CC BY-NC-ND
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https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14571491/
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA