葉酸代謝経路(1炭素代謝)は核酸合成経路に炭素原子を供給することで核酸合成に寄与している。そのため、古くから抗がん剤の標的経路として捉えられてきた。実際、メトトレキサート、ペメトレキセドといった葉酸代謝拮抗剤が現在、抗がん剤として用いられている。しかし、副作用等の問題から現在の葉酸代謝拮抗剤のtherapeutic windowは必ずしも広いわけでない。そこで、我々は今まで標的となっておらず、より副作用が少ないことが期待できる葉酸代謝酵素を探索した。その結果、分子Xに着目した。これまでの我々のin vitroの実験から、分子Xの発現を低下させると、がん細胞の増殖が阻害されるだけでなく、がん幹細胞様形質の減弱もみられることがわかっていた。そこで、本実験調査では細胞増殖阻害がin vivoでも見られるかについて検証を行った。その結果、分子Xのノックダウン、ノックアウトのどちらの条件においても腫瘍の増殖阻害が見られた。がん幹細胞様形質はがんの再発・転移に深く関与していることが知られているため、今後はin vivoにおいても、分子Xの発現低下により、がん幹細胞形質の減弱による腫瘍原生能に影響が出るのか、そして、転移が抑えられのかについて検証を行っていく。
がんには多様性はあるため、その治療にあたっては各がんの特性に合った治療を行わなければならない。そこで、我々は分子Xの阻害により効果が得られるがんの特定を可能にするバイオマーカーの同定を試みた。その結果、分子Xの阻害剤のバイオマーカーとしては分子Xの発現量が適用できることが示唆された。
分子Xの特異的阻害剤の報告は現在までのところない。そのため、我々は分子Xの阻害剤の開発を試みることとした。本実験調査では、分子Xの働きを阻害する低分子化合物をスクリーニングする系を二つ開発した。一つ目の系では分子Xの生成物Aの定量を分子Xの反応とルシフェラーゼ反応を組み合わせることで発光により測定可能とした。二つ目の系では分子Xの生成物Bを還元し、特異的な吸光をもつCに変換することで、Cの吸光度から生成物Bの定量を可能とした。この二つの測定系両方で陽性となる化合物をスクーリングすることで、分子Xに対する特異性の高い阻害剤が得られると考えている。分子Xを大量精製する系についても既に構築できているため、これから実際のスクーリングを行う予定である。