腫瘍細胞死が誘導するがん細胞の mTOR 依存性：P2X4 を介したパラクリン刺激の役割

　本研究では、腫瘍の細胞死が周囲の生存がん細胞にどのような影響を与えるのかを調査している。抗がん剤の一種である5-FUを処理することにより腫瘍細胞死が誘導されると、死滅細胞からATPが放出され、プリン作動性受容体P2X4を介してmTORC1シグナルが活性化されることが示された。この過程では、活性酸素種（ROS）の増加とDNA損傷が誘導され、残存腫瘍細胞はmTORシグナルへの依存度を高める適応状態へ移行することが明らかとなった。さらに、mTOR阻害剤ラパマイシンまたはP2X4阻害剤を化学療法と併用すると、単独治療では生じない顕著なROS誘導性細胞死と腫瘍退縮が誘導された。
　これは、細胞死が周囲の腫瘍細胞に新たな生存依存性を形成する一方で、同時に標的可能な脆弱性を生み出すことを示しており、P2X4–mTOR軸を標的とした併用療法が治療抵抗性克服の有望な戦略となる可能性が示唆されている。

Colon tumor cell death causes mTOR dependence by paracrine P2X4 stimulation
論文へのアクセスはこちら:  M. Schmitt, et al, Nature, (2023)

注目ポイント

・細胞死により放出されたATPが、P2X4を介して隣接腫瘍細胞のmTORC1活性化を誘導する

・細胞死に伴うROS増加とDNA損傷が、生存細胞にmTOR依存性という新たな適応機構を形成させる

・P2X4またはmTOR阻害と化学療法の併用が、腫瘍への治療戦略となる可能性が示された

Sulfasalazine (SSZ)による細胞内代謝の変化

シスチン / グルタミン酸トランスポーター (xCT) を阻害することが知られているSulfasalazine (SSZ)を A549細胞へ添加後、細胞内のATP、α-ケトグルタル酸(α-KG)、 グルタチオン (GSH)、ROSの変化と、グルタミン酸放出量の変化を確認しました。
その結果、SSZ 添加により細胞内のATP、グルタチオン(GSH)ならびにグルタミン酸放出量は減少し、細胞内のα-ケトグルタル酸とROSは増加しました。

 

<使用製品>
・細胞内α-KG：α-Ketoglutarate Assay Kit-Fluorometric (製品コード：K261)　　
・細胞内GSH：GSSG/GSH Quantification Kit (製品コード：G257)　　　　　　
・細胞内ROS：ROS Assay Kit -Highly Sensitive DCFH-DA- (製品コード：R252)　
・グルタミン酸放出量：Glutamate Assay Kit-WST (製品コード：G269)　　　　

<実験条件>
　細胞：A549細胞 (1 x 10⁶ cells) 　暴露時間：48時間

（スケールバー：50 µm）

参考文献) Shogo Okazaki et al., "Glutaminolysis-related genes determine sensitivity to xCT-targeted therapy in head and neck squamous cell carcinoma". Cancer Sci., 2019, doi:10.1111/cas.14182

老化誘導によるA549細胞の代謝シフト