Hsp90阻害剤による放射線増感; DNA二本鎖切断修復への影響

The Heat shock protein 90 inhibitor 17-AAG may cause DNA double strand break repair inhibition

野口 実穂; Yu, D.*; 平山 亮一*; 窪田 宜夫*; 岡安 隆一*

Noguchi, Miho; Yu, D.*; Hirayama, Ryoichi*; Kubota, Nobuo*; Okayasu, Ryuichi*

Hsp90阻害剤17-AAGは単独投与で抗腫瘍効果を持ち、放射線や他の化学療法剤と組合せると、これらの効果を増強し、より高い抗腫瘍効果を誘導することが報告されている薬剤である。17-AAGによる放射線増感のメカニズムとしては細胞増殖抑制やアポトーシスの誘導等が報告されている。しかし、X線との併用による放射線増感効果は非常に大きく、さらに別なメカニズムの存在が推測される。そこでわれわれは放射線による細胞死の主原因であるDNA二本鎖切断(DSB)の修復に焦点を当て、17-AAGがDSB修復過程に影響を与えるかどうかを検討した。今回の結果では17-AAGは癌細胞に特異的に放射線増感効果を示し、そのメカニズムにDSB修復の阻害が関与していることが示唆された。これは17-AAGによりBRCA2, Rad51発現量が減少したことに起因し、その結果、放射線照射後のRad51フォーカス形成が阻害されたと考えられる。したがって、17-AAGは特に相同組換え修復経路を阻害することが明らかとなった。

The aim of this study is to evaluate the radiosensitization of Hsp90 inhibitor 17-Allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17AAG), specifically the effect of 17AAG on the DNA DSB repair machinery. Our constant field gel electrophoresis studies indicated that pretreatment with 17AAG for 24 hours inhibited radiation induced DSB repair in two cancer cell lines (DU145 and SQ-5). The treatment of 17AAG alone leads to the reduction of Rad51 protein expression by western blotting, and the combined treatment with X-irradiation caused a delay in the formation of nuclear Rad51 foci by immuno-staining. These results suggest that 17AAG affects the key protein(s) for HRR, resulting in the radiosensitization of tumor cells. Our data show for the first time that 17AAG is a DNA DSB repair inhibitor, predominantly affecting the homologous recombination pathway.