タンパク質の発見はがん治療による心臓損傷の予防に役立つ可能性がある

ワシントン州立大学の科学者らが主導した研究によると、CDK7と呼ばれるタンパク質を阻害することで、一般的に使用されている癌化学療法薬に伴う心臓損傷を防ぐことができる可能性がある。重要なことに、研究者らはCDK7を阻害することで、この薬の癌を殺す能力を高めることができることも発見した。

動物モデルに基づくこの研究結果は、化学療法による心臓毒性を軽減し、治療効果を高めるための将来の治療戦略の基盤となる可能性がある。これは、最終的にはがん患者の寿命を延ばすのに役立つ可能性がある。化学療法による治療に関連する心臓の損傷は、治療後数十年経ってから表面化し、心臓発作、心不全、心筋症、その他の心臓疾患を引き起こす可能性がある。

心臓血管研究誌に掲載されたワシントン州立大学の研究は、乳がん、リンパ腫、白血病、その他のがんの治療に用いられる化学療法薬であるドキソルビシンに焦点を当てたものだ。ドキソルビシンやその他同様の化学療法薬は、さまざまながん細胞を殺すことができるが、心臓に有毒であることが知られている。この毒性にもかかわらず、この薬は今でも広く使用されている。

「ドキソルビシンは、標的療法や他のより良い治療法がない特定のがん種に対する主な治療薬であり続けている」と、ワシントン州立大学薬学部の准教授で、本研究の主任著者であるジャオカン・チェン氏は述べた。

チェン氏は、ドキソルビシンが誘発する心臓毒性の根本的メカニズムを解明し、この薬に頼る患者にとってドキソルビシンの使用をより安全にする研究に取り組んできた。この新しい研究は、ドキソルビシンが CDK2 と呼ばれるタンパク質を活性化するという以前の研究結果に基づいている。このタンパク質はその後、心臓細胞を死滅させる FOXO1 と呼ばれる別のタンパク質を活性化する。チェン氏のチームは、ワシントン州立大学の癌生物学研究者であるボーヤン (ジェイソン) ウー氏と協力し、細胞の成長を促進し、癌の発症に関与することがわかっているタンパク質 CDK7 を詳しく調べた。

研究者らは、CDK7 が CDK2 を活性化し、それが分子シグナルの連鎖を引き起こし、最終的に心臓細胞死につながることを発見した。また、CDK7 遺伝子を欠くマウスはドキソルビシン誘発性心臓毒性から保護されることも示した。次に、研究者らは THZ1 として知られる CDK7 阻害薬を使用してタンパク質の活動を阻害し、心臓の健康と癌の増殖への影響を調べた。同様の阻害薬が現在、臨床試験で抗癌剤としてテストされているが、心臓に対する効果はまだ明らかではない。

「我々は、同じモデルでTHZ1の心臓と腫瘍の成長に対する効果を研究した初めての研究者です」と、研究の筆頭著者でワシントン州立大学の研究員であるJingrui Chen氏は述べた。「そして、このCDK7阻害薬は心臓機能を高め、同時に腫瘍の成長を抑制できることが分かりました。」

さらなる研究が必要ではあるものの、研究者らは、ドキソルビシンとTHZ1を組み合わせることで心臓の損傷を防ぎ、化学療法の効果を高めることができる可能性があることを示唆する研究結果だと述べた。

研究者らの次の段階は、若いマウスの心臓損傷と癌の増殖に対するTHZ1の効果をテストし、より長期間にわたって追跡することだ。これは、小児癌生存者に見られる長期のドキソルビシン誘発性心臓毒性をより厳密に模倣することになるだろう。彼らはまた、ドキソルビシン関連の心臓損傷の根底にあるシグナル伝達経路に何らかの形で関与している可能性のある他のタンパク質を調べる予定である。

この研究に対する主な資金援助は、国立衛生研究所の一部門である国立心肺血液研究所から提供され、国立がん研究所からも追加援助を受けた。

Chen J、Wei J、Xia P、Liu Y、Belew MD、Toohill R、Wu BJ、Cheng Z。
CDK7 の阻害はドキソルビシンの心毒性を軽減し、抗癌効果を高めます。
Cardiovasc Res. 2024年4月22日:cvae084. doi: 10.1093/cvr/cvae084