横紋筋肉腫細胞に対するビンクリスチンと抗ヌクレオリンアプタマー iSN04 の併用効果

横紋筋肉腫細胞に対するビンクリスチンと抗ヌクレオリンアプタマー iSN04 の併用効果

斎藤欣洋1, 高谷智英1,2.

  1. 信州大学大学農学部.
  2. 信州大学大学院総合理工学研究科.

日本核酸医薬学会第10回年会 (神戸), 2025/07/02 (ポスター).

Abstract

横紋筋肉腫 (RMS) は骨格筋に発生する小児で最も多い軟部悪性腫瘍である。標準治療では、微小管重合阻害剤ビンクリスチン (VCR) が大量投与される。一方、RMS の筋分化を誘導して増殖を抑制する次世代の治療戦略が研究されている。我々が同定した18塩基の抗ヌクレオリンアプタマー iSN04 は、筋分化促進作用を示すことから、RMS 治療薬としての応用が期待される。先行研究では、iSN04 が胎児型 RMS (ERMS) の増殖を in vitro と in vivo で抑制することを報告した。本研究では、胞巣型 RMS (ARMS) に対する iSN04 の抗腫瘍効果、および VCR と iSN04 の併用効果を検討した。

患者由来 ARMS 細胞株 RH30 に 10 uM の iSN04 を投与し、72時間後に細胞数を計測した。iSN04 投与群の細胞数は対照群と比べて有意に減少したことから、iSN04 は ARMS の増殖を抑制し得ることがわかった。次に、患者由来 ERMS 細胞株 (RD, ICH-ERMS1, KYM1) と RH30 に、低濃度 VCR と iSN04 を投与して細胞数を計測した。RD は 2 nM の VCR と 10 uM の iSN04 で96時間、ICH-ERMS1 は 3 nM の VCR と 10 uM の iSN04 で72時間、KYM1 は 0.5 nM の VCR と 3 uM の iSN04 で72時間、RH30 は 0.5 nM の VCR と 10 uM の iSN04 で96時間処理した。各細胞において、併用投与群の細胞数は各単剤の投与群と比べて有意に減少した。このことから、VCR と iSN04 の併用は、組織型の異なる複数の RMS 細胞株に対して増殖を抑制する効果を増強することがわかった。現在、VCR と iSN04 を投与した RMS 細胞の遺伝子発現を解析し、併用効果の機序を調べている。

本研究の結果、RMS 治療の創薬シーズである抗ヌクレオリンアプタマー iSN04 は、臨床で用いられる抗腫瘍薬 VCR との併用で、より効果を発揮する可能性が示唆された。また、iSN04 との併用により、副作用の強い抗腫瘍薬の投与量を低減できれば、患者の QOL の向上にも貢献できると期待される。

Rhabdomyosarcoma (RMS) is the most frequent soft tissue tumor in children. Standard chemotherapy uses high-dose vincristine (VCR), a tubulin polymerization inhibitor, but the five-year survival rate for high-risk patients is ~30%. Therefore, induction of myogenesis of RMS cells has been studied as an alternative therapeutic strategy. The anti-nucleolin aptamer iSN04 (5’-AGA TTA GGG TGA GGG TGA-3’) promotes myogenic differentiation and is a potential nucleic acid drug for RMS. Our previous study showed that iSN04 inhibited the growth of an embryonic RMS (ERMS) cell line in vitro and in vivo. In this study, we investigated the effect of iSN04 on an alveolar RMS (ARMS) and the combined effects of VCR and iSN04 on multiple ERMS and ARMS cell lines.

A patient-derived ARMS cell line RH30 was treated with 10 uM iSN04 for 72 h. The number of cells in the iSN04 group was significantly reduced compared to the control group. Next, three patient-derived ERMS cell lines (RD, ICH-ERMS1, KYM1) and RH30 were treated with low-dose of VCR and iSN04. RD, 2 nM VCR and 10 uM iSN04 for 96 h; ICH-ERMS1, 3 nM VCR and 10 uM iSN04 for 72 h; KYM1, 0.5 nM VCR and 3 uM iSN04 for 72 h; RH30, 0.5 nM VCR and 10 uM iSN04 for 96 h. In each cell line, the combined treatment of VCR and iSN04 significantly reduced the number of cells compared to treatment with VCR or iSN04 alone. These results indicate that the combination of VCR and iSN04 synergistically inhibits the proliferation of multi-type RMS cells. We are currently analyzing the gene expression patterns in the RMS cells treated with VCR and iSN04 to investigate the mechanism of the combined treatment.

This study demonstrated that the anti-nucleolin aptamer iSN04 may be more effective as a potential RMS drug when co-treated with VCR in clinical settings. The combination of iSN04 may reduce the dose of VCR, which has severe side effects, thereby contributing to the quality of life of RMS patients.