Enhanced radiation induced cell killing by Herbimycin A pre-treatment

ハービマイシンAの照射前投与は放射線細胞死を増強する

野口 実穂; 平山 亮一*; Druzhinin, S.*; 岡安 隆一*

Noguchi, Miho; Hirayama, Ryoichi*; Druzhinin, S.*; Okayasu, Ryuichi*

Hsp90は不安的性のタンパク質に結合し、その機能を助け、維持する分子シャペロンとして働いている。腫瘍細胞では多くの不安定性タンパク質が作られるが、それらのタンパク質がHsp90との複合体を形成することにより細胞内で安定化し、結果として放射線に対して抵抗性を生ずる。Hsp90のclient proteinには細胞増殖や細胞周期制御に関係するものが多く、そのためHsp90の機能を阻害することはがん治療において有効な手段となりうる。Ansamycin系の抗生物質であるHerbimycin AはHsp90阻害剤としてさまざまな細胞内シグナル伝達経路を阻害することが知られている。そのようなシグナル伝達には放射線応答に関与しているものも多い。そこで、放射線感受性に大きな影響を及ぼすDSB repair経路の阻害がHerbimyicin Aの放射線増感に関係があるのかを調べた。細胞はヒト肺癌細胞SQ5用いた。Herbimycin Aは照射前24hr投与し、コロニー形成法からHerbimycin A併用時の生存率曲線を求めた。またConstant Field Gel Electrophoresis(CFGE)によるDSB repair kineticのデータより、明らかなDSB修復阻害が観測された。以上の結果から、Herbimycin Aは放射線誘発DSB修復を阻害し、その阻害が放射線感受性の増強に大きく関与していることが示唆された。

Herbimycin A binds to conserved pockets of heat shock protein 90 (Hsp90) and inhibits its chaperone functions. Hsp90 plays an important role in tumor cell growth and survival though maintaining stability of proteins by its chaperone activity. It is known that some of the proteins associated with radio-resistance are functionally stabilized on Hsp90. In this study, we investigated the effect of herbimycin A on radiation sensitivity in human tumor cells and the mechanism related to the sensitization. For mechanistic insight, we examined repair of DNA double strand breaks (DSBs) in irradiated human cells pre-treated with herbimycin A. The lung squamous carcinoma cell cine, SQ-5, was used. Cells were treated with 1, 2, and 4 M herbimycin A for 24 h before X-irradiation. SQ-5 cells showed increased radiation sensitivity when pre-treated with herbimycin A. In addition, herbimycin A significantly inhibited repair of radiation induced DSBs. It is possible that one of the proteins associated with DNA DSB repair might be degraded by this drug as previously shown with another Hsp90 inhibitor 17-AAG, a geldanamycin derivative.