BC-02は、活性酸素依存性のDNA損傷をアップレギュレートすることで、肝臓がん幹細胞を根絶する

BC-02 eradicates liver cancer stem cells by upregulating the ROS-dependent DNA damage.

抄録

癌幹細胞（CSC）は、化学療法抵抗性、腫瘍の再発および転移の原因となる。アミノペプチダーゼN（APN、CD13としても知られる）は、半休止状態のCSCのマーカーであり、ヒト肝CSCにおける治療ターゲットであることが報告されている。本研究では、CD13阻害剤であるベスタチンとフルオロウラシル（5-FU）を結合させた化合物であるBC-02の、肝CSCに対する効果を調べた。無血清培養で形成された腫瘍球は、CSCの濃縮に成功している。本研究では、球状細胞は、薬剤耐性、高い腫瘍形成能、上皮間葉転換（EMT）表現型、低い活性酸素種（ROS）レベル、高いコロニー形成効率、invitroでの増殖能の増加など、CSCのいくつかの特徴を持つことが示された。さらに、BC-02は、5-FU、ベスタチン、さらには5-FUとベスタチンの併用に比べて、CSCの自己再生と悪性腫瘍の増殖を効果的に抑制した。さらに、5-FUとCD13中和抗体（CD13 Ab）を併用した場合、5-FU単独の場合と比較して、細胞の増殖が効果的に抑制された。BC-02はCD13の活性を効果的に阻害することができる。CD13阻害剤であるBC-02は、CD13を標的とし、細胞内の活性酸素や活性酸素によるDNA損傷をアップレギュレートすることで、肝CSCの特性を損なうことが明らかになった。BC-02は、肝癌の化学療法抵抗性を克服し、肝CSCを根絶するための治療薬として期待される。

Cancer stem cells (CSCs) are responsible for chemoresistance, tumor recurrence and metastasis. Reportedly, aminopeptidase N (APN, also known as CD13) is a marker for semi-quiescent CSCs and a therapeutic target in human liver CSCs. In the present study, the effect of BC-02, a compound obtained by conjugating a CD13 inhibitor bestatin and fluorouracil (5-FU), was investigated toward liver CSCs. Tumor spheres formed in serum-free culture conditions have been successfully used to enrich CSCs. In this study, the sphere cells were shown to have several characteristics of CSCs, including drug resistance, high tumorigenicity, epithelial-mesenchymal transition (EMT) phenotype, lower reactive oxygen species (ROS) levels, greater colony-forming efficiency and increased proliferation capacity in vitro. Furthermore, BC-02 effectively suppressed self-renewal and malignant proliferation of CSCs compared with 5-FU, bestatin, and even the combination of 5-FU and bestatin. In addition, cell proliferation was effectively suppressed when exposed to 5-FU plus CD13-neutralizing antibody (CD13 Ab) compared with 5-FU alone. BC-02 can effectively inhibit the activity of CD13. Results demonstrated that CD13 inhibitor BC-02 impaired the properties of liver CSCs by targeting CD13 and upregulating the intracellular ROS and ROS-induced DNA damage. BC-02 might be a potential therapeutic agent for eradicating the liver CSCs and overcoming chemoresistance in liver cancer.