毒性化合物における脂質酸化依存的な新規細胞死リポキシトーシスのメカニズムの解析

抄録

近年、エラスチンやRSL３に代表される細胞内グルタチオン低下やGPx4活性低下を引き起こす抗がん剤による、二価鉄を介した脂質酸化依存的細胞死フェロトーシスが注目され、その制御因子が次々に明らかにされている。一方、我々はGPx４ゲノム遺伝子をTam添加により破壊した場合には、鉄を介さない脂質酸化を介したゆっくりとした細胞死リポキシトーシスがおきること、その実行因子として、網羅的shRNAのスクリーニングから脂質酸化に関与するLipo-1、脂質酸化の下流で機能するLipo-2-6遺伝子およびリポキシトーシス特異的阻害剤を見出している。これらのLipo遺伝子のノックダウン細胞は、リポキシトーシスは抑制できるがフェロトーシスは抑制できない。そこで、今回フェロトーシスと同様に、リポキシトーシスを誘導できる毒性化合物のスクリーニングをおこなった。Lipoノックダウン細胞で細胞死が抑制され、WT細胞で細胞死を誘導できるリポキシトーシス誘導剤を大村記念天然物ライブラリーを用いてスクリーニングした。さらに、リポキシトーシス阻害剤で抑制できる化合物を選択したところ、６化合物を得た。これらの化合物による細胞死はビタミンE誘導体Troloxで抑制されたことから、脂質酸化を介した細胞死を誘導していると考えられた。そこで脂質ラジカルを検出できるNBD-PENを用いて、脂質酸化について検討した。その結果、リポキシトーシス誘導剤２D３による脂質酸化は鉄キレーターでは抑制できず、Troloxでは抑制できた。また２D３による脂質酸化は、リポキシトーシス実行因子Lipo-1のノックダウンにより抑制され、細胞死も抑制されることを明らかにした。このようにリポキシトーシス誘導剤２D３は、Lipo-1による脂質酸化を介した鉄非依存性細胞死で、フェロトーシスとは異なる新規細胞死であることを明らかにした。