ゴシポールとの併用療法により、BCL-2発現量の多いがん細胞におけるゲムシタビン抵抗性との相乗効果が明らかに

Combination therapy with gossypol reveals synergism against gemcitabine resistance in cancer cells with high BCL-2 expression.

• Foong Ying Wong
• Natalia Liem
• Chen Xie
• Fui Leng Yan
• Wing Cheong Wong
• Lingzhi Wang
• Wei-Peng Yong

抄録

ゲムシタビンはいくつかのがん種に対して高い活性を示しますが、内在性および後天性の薬剤耐性は依然として大きな課題となっています。Bcl-2の過剰発現はゲムシタビン耐性と関連している。本研究の目的は、Bcl-2 の発現量が高い細胞株において、ゴシポールがゲムシタビン耐性を克服できるかどうかを、薬剤併用療法で明らかにすることである。本研究では、異なる癌由来の10の細胞株において、ゲムシタビン耐性を有する細胞株（GEM-R）では、高いBcl-2ベースライン発現が観察されたことを明らかにした。さらに、ゲムシタビン耐性（GEM-R）細胞株では高いBcl-2発現が認められたが、ゲムシタビン感受性（GEM-S）細胞株ではBcl-2発現の有無にかかわらず、併用療法の相乗効果が認められた。ゴシポール処理は、Bcl-2やBcl-xlなどの抗アポトーシス遺伝子の減少と、プロアポトーシス遺伝子であるNoxaのアップレギュレーションをもたらした。さらに、ゲムシタビンにゴシポールを添加すると、ゲムシタビン単独に比べて抗アポトーシス遺伝子の発現が低下した。GEM-RおよびGEM-S細胞株における遺伝子発現プロファイリングの結果、ゲムシタビン耐性にはpAktやPI3KR2などの抗アポトーシス遺伝子が重要な役割を果たしている可能性があり、また、プロアポトーシスBcl-2関連遺伝子（Bad、Caspase-6、Calpain-1）が併用療法において相乗的な相互作用を制御している可能性が示唆されました。

Although gemcitabine is highly active in several cancer types, intrinsic and acquired drug resistance remains a major challenge. Overexpression of Bcl-2 has been associated with gemcitabine resistance. The aim of this study is to determine whether gossypol can overcome gemcitabine resistance in cell lines with high level of Bcl-2 expression in combination drug therapy. Our study demonstrated that in 10 cell lines derived from different cancers, high Bcl-2 baseline expression was observed in cell lines that were resistant to gemcitabine (GEM-R). Furthermore, synergistic effect of combination therapy was observed in gemcitabine-resistant (GEM-R) cell lines with high Bcl-2 expression, but not in a gemcitabine-sensitive (GEM-S) cell lines regardless of Bcl-2 expression. Gossypol treatment resulted in the decrease of anti-apoptotic genes such as Bcl-2 and Bcl-xl and an upregulation of the pro-apoptotic gene, Noxa. Furthermore, the addition of gossypol to gemcitabine resulted in lower expressions of anti-apoptotic genes compared to gemcitabine alone. Gene expression profiling in GEM-R and GEM-S cell lines suggest that anti-apoptotic genes such as pAkt and PI3KR2 may play important role in gemcitabine resistance, while pro-apoptotic Bcl-2 related genes (Bad, Caspase-6 and Calpain-1) may regulate synergistic interaction in combination therapy.