【目的】ヒト乳がん由来MCF-7細胞株は、カスパーゼのサブファミリーであるカスパーゼ3を欠損しており、放射線に対して強い抵抗性を示す。カスパーゼはアポトーシスを起こす上で重要な因子であることが知られており、この蛋白質の欠損がMCF-7細胞での放射線抵抗性と強くかかわっていると考えられる。本研究において我々は、カスパーゼ3を過剰発現させたMCF-7細胞においてX線誘導アポトーシスが増強されるかどうかを検討し、有意なアポトーシス増強効果を見出した。さらにはそのアポトーシス誘導での他のカスパーゼファミリーの関与、ミトコンドリア経路ならびにTNFファミリー受容体経路の役割を明らかにすることを試みた。
【方法】カスパーゼ3遺伝子を組み込んだ哺乳類細胞発現ベクターを作製した。MCF-7細胞にトランスフェクションし、細胞内にカスパーゼ3を過剰発現させた。X線照射後PI染色により蛍光顕微鏡でアポトーシス細胞を計測した。各種特異抗体を用いたウエスタンブロット法によりアポトーシス関連因子の発現を測定した。
【結果】カスパーゼ3抗体を用いたウエスタンブロット法で高い発現効率が確認された。アポトーシスの割合はカスパーゼ3発現細胞においては非発現細胞とほぼ同じであった。しかし、この細胞にX線を照射すると、有意なアポトーシスの増感がみられた。一方、非発現細胞ではX線によるアポトーシスの誘導は見られなかった。このことからMCF-7細胞の放射線抵抗性にはカスパーゼ３が重要な役割を担っていると示唆される。また、カスパーゼ３の上流に位置するカスパーゼ8（Ac-IETD-CHO）ならびにカスパーゼ9（Ac-LETD-CHO）の特異的阻害剤を加えると、このカスパーゼ3過剰発現細胞におけるX線誘導アポトーシス増強効果がAc-LETD-CHOのみならずAc-IETD-CHOでも阻害されることが見出された。これはアポトーシス誘導にミトコンドリア経路のみならずTNFα経路も関与する現象であることを示している。
