L-フェニルアラニン制限はL-ボロノフェニルアラニン取り込みを増強し、腫瘍細胞株におけるホウ素中性子捕捉療法の有効性を向上させる
L-Phenylalanine restriction enhances L-boronophenylalanine uptake and improves boron neutron capture therapy efficacy in tumor cell lines
ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の有効性を高めるため、L-フェニルアラニン(Phe)制限がL-ボロノフェニルアラニン(BPA)の取り込みに与える影響を、SAS、U87-MG、PANC-1、A375の腫瘍細胞株およびHaCaT細胞株で調査した。誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP-AES)により、Phe制限24時間後にSAS、U87-MG、PANC-1細胞株でBPA取り込みが増加することが確認された。コロニー形成試験では、これらの細胞における中性子照射への感受性向上も示された。RNAシーケンシングでは、Phe制限がATF4下流の統合ストレス応答を活性化することが示唆されたが、BPA取り込み増加との直接的な関連はなかった。BPA輸送にはLAT1/4F2HC複合体が主要な役割を果たすと示唆された。液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析(LC-MS/MS)により、Phe制限がLAT1/4F2HC交換基質となるアミノ酸の細胞内レベルを変化させることが示され、BPA輸送増強の代謝的基盤が示唆された。これらの結果は、Phe制限が細胞株依存的にBPA取り込みとBNCT有効性を増強することを示しており、アミノ酸代謝の調節を介している可能性が高い。したがって、BNCT前の標的アミノ酸操作は、治療成績向上のための有望な戦略となりうる。
- L-フェニルアラニン制限により、SAS、U87-MG、PANC-1腫瘍細胞株でL-ボロノフェニルアラニン(BPA)の取り込みが増加し、中性子照射感受性が向上したことが確認された
- RNAシーケンシング解析により、フェニルアラニン制限がATF4下流の統合ストレス応答を活性化することが示唆された
- 液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析(LC-MS/MS)により、フェニルアラニン制限がLAT1/4F2HC交換基質となるアミノ酸の細胞内レベルを変化させることが示された
BNCT(ホウ素中性子捕捉療法)はがん治療の新モダリティとして注目されており、本研究成果は前処置としてのアミノ酸(L-フェニルアラニン)制限という簡便な介入がBPA取り込みを増強し治療効果を高める可能性を示す。基礎研究レベルだが、既存のBNCTプロトコルに対する付加価値戦略として、治療成績向上と適応拡大につながる可能性があり、がん治療分野への投資判断材料となり得る。