背景

メラノーマの前臨床研究では、SIRT3を標的とする処置で腫瘍体積は有意に減少しなかった一方、SIRT1とSIRT3を同時に阻害する化合物は、2つの患者由来異種移植モデルで腫瘍体積を有意に減少させた。細胞で確認された標的の役割と、動物で観察された抗腫瘍効果を区別して解釈する必要がある結果だ。

メラノーマは転移や治療抵抗性のため、治療が難しい皮膚がんである。標的治療薬や免疫療法が使われているが、再発や耐性に対応する新たな標的の探索が続いている。Journal of dermato-oncologyに発表された本研究は、ミトコンドリアに局在する脱アセチル化酵素サーチュイン3（SIRT3）の増殖関連機能と阻害戦略を評価した。研究は、遺伝子欠損細胞の発現解析から、患者由来異種移植（PDX）モデルおよび遺伝子改変マウスでの腫瘍増殖評価までを対象とした。

主な発見

研究チームは遺伝子編集技術CRISPR/Cas9を用いて、ヒトメラノーマ細胞株A375とG361のSIRT3を欠損させた。播種から48時間後以降、両細胞株で細胞増殖が有意に低下し、長期的な増殖能を反映するコロニー形成も減少した。

A375のがん関連遺伝子84個を解析したポリメラーゼ連鎖反応（PCR）アレイでは、18個の発現が有意に変化した。760遺伝子を対象とするNanoStringパネルでも腫瘍シグナルに関連する発現変化が認められたが、そのパターンは細胞株ごとに異なった。一部の遺伝子発現の変化は腫瘍抑制に反する解釈も可能であるため、特定の代謝経路やDNA修復経路を直接制御する機序が確立されたというより、SIRT3関連経路の候補を見いだした段階と捉えるべきだ。

動物実験では、2つのPDXモデルMel-PDX-01、TM01137と、Braf V600E変異およびPten欠損を持つマウスを用いた。SIRT3標的の低分子干渉RNA（siRNA）はInvivoJET-PEI送達剤と混合し、マウス1匹当たり100 μgを週2回、腹腔内投与した。3モデルすべてで腫瘍増殖の抑制傾向がみられたものの、腫瘍体積の減少は統計学的に有意ではなかった。最終腫瘍重量はMel-PDX-01で有意に減少しており、体積と重量の評価結果は区別する必要がある。評価可能なモデルでは、肉眼で確認できる肺転移病変数にも有意差はなかった。

一方、SIRT1/SIRT3二重阻害剤4′-ブロモレスベラトロール（4′-BR）を50 mg/kgで週2回、腹腔内投与すると、両PDXモデルで腫瘍体積が有意に減少した。最終腫瘍重量はMel-PDX-01では有意に減少したが、TM01137では有意ではなく（p=0.1150）、TM01137の肺転移病変の減少も傾向にとどまった。

意義と展望

本研究はSIRT3がメラノーマ細胞の増殖に関与する証拠を加えたが、使用したsiRNA投与条件下でのSIRT3標的処置の生体内効果は限定的だった。研究チームは今後の課題として、送達効率や投与量・投与スケジュールの最適化、SIRT1など他の標的も同時に阻害する戦略の追加検証を挙げている。

4′-BRの結果だけでは、二重阻害の優位性や2つの標的間の相乗効果は確定できない。siRNAと低分子化合物では送達方法や作用特性が異なるため、標的の組み合わせによる効果を切り分けて評価する比較研究が残されている。本研究は既存治療薬に対する獲得耐性を克服したかを直接検証した実験ではなく、患者への有効性を評価した臨床試験でもない。処置による有意な体重減少がなかったという観察も、臨床的な安全性の確立とは区別すべきだ。

研究方法と結果は公開論文本文および論文DOIで確認できる。