cDNAアレイ技術を使用したパクリタキセル耐性に関連する差次的に発現した遺伝子の発見：インターロイキン（IL）6、IL-8、および単球走化性タンパク質1の分析パクリタキセル耐性表現型における1

ヒトがんのパクリタキセル耐性表現型に関連する分子変化を定義するために、パクリタキセル耐性卵巣癌細胞株であるSkoV-3TRは、パクリタキセル濃度の増加において段階的選択によって確立されました。SKOV-3TRは、ドキソルビシンとビンクリスチンに対して交差し、多剤耐性遺伝子1に過剰発現したが、多剤耐性に関連するタンパク質ではなかった。SKOV-3TRおよびパクリタキセル感受性SKOV-3親線は、細胞の成長、シグナル伝達、細胞死、免疫機能に関与するさまざまな遺伝子の発現を調べるヒトcDNAアレイ技術を使用して特徴付けられました。パクリタキセル耐性細胞と親細胞の両方の逆転写されたmRNAからのcDNAプローブを比較して、パクリタキセル耐性細胞で示差的に発現した遺伝子を同定しました。588の異なるヒトcDNA転写産物のうち、6つの遺伝子が著しく減少することがわかったため、耐性亜型で12個の遺伝子が増加しました。北部の分析および/または逆転写PCRは、これらの18の遺伝子のうち12がSKOV-3TRで過剰または露出していないことを確認しました。さらに、少なくとも8つの遺伝子が、他のいくつかのパクリタキセルおよび/またはドキソルビシン耐性細胞株で差別的に発現していることがわかりました。過剰発現遺伝子のセットに含まれているのは、サイトカイン/ケモカインインターロイキン6、インターロイキン8、および単球の走化性タンパク質1。ELISAアッセイが、これらのサイトカイン/ケモカインのmRNA過剰発現が、組織培養超自然のこれらの分子の分泌の増加と関連していることを確認しています。パクリタキセルおよびアドリアマイシン耐性細胞株の拡張されたコレクションからの上清の評価は、すべての耐性株が、薬物感受性の親系統と比較して少なくとも1つのサイトカイン/ケモカインの有意な過剰発現を持っていることを示しました。これらのサイトカインの過剰発現は、安定しており、短期のパクリタキセル曝露を伴う親線におけるサイトカイン発現のわずかな誘導のみを伴う薬剤耐性表現型と関連しているように見えました。これらの発見は、パクリタキセル耐性の発達に、選択的ケモカインとサイトカインの発現の安定した変化を含む遺伝子発現の複数の変化が伴うことを示唆しています。これらの関連する遺伝的変化が薬物耐性表現型に与える役割について説明します。

In an attempt to define the molecular changes associated with the paclitaxel-resistant phenotype in human cancer, a paclitaxel-resistant ovarian cancer cell line, SKOV-3TR, was established through stepwise selection in increasing paclitaxel concentrations. SKOV-3TR was cross- resistant to doxorubicin and vincristine and overexpressed multidrug resistance gene 1 but not multidrug resistance associated protein. SKOV-3TR and the paclitaxel-sensitive SKOV-3 parent line were characterized using human cDNA array technology that examined expression of a wide variety of genes involved in cell growth, signal transduction, cell death, and immune function. cDNA probes from reverse transcribed mRNAs of both paclitaxel-resistant and parent cells were compared to identify genes differentially expressed in the paclitaxel-resistant cells. Of 588 different human cDNA transcripts compared, 6 genes were found to be markedly decreased, and 12 genes increased in the resistant subline. Northern analysis and/or reverse transcription-PCR confirmed that 12 of these 18 genes were over- or underexpressed in SKOV-3TR. In addition, at least eight of the genes were found differentially expressed in several other paclitaxel- and/or doxorubicin-resistant cell lines, both those with increased multidrug resistance expression and those without. Included in the set of overexpressed genes were the cytokines/chemokines interleukin 6, interleukin 8, and monocyte chemotactic protein 1. ELISA assays confirm that mRNA overexpression of these cytokine/chemokines was associated with the increased secretion of these molecules in the tissue culture supernatant. Evaluation of supernatants from an expanded collection of paclitaxel- and Adriamycin-resistant cell lines demonstrated that all of the resistant lines had significant overexpression of at least one cytokine/chemokine as compared with their drug-sensitive parent line. The overexpression of these cytokines seemed to be stable and associated with a drug-resistant phenotype with only a modest induction of cytokine expression in the parent line with short-term paclitaxel exposure. These findings suggest that the development of paclitaxel resistance is accompanied by multiple changes in gene expression including stable alterations in selective chemokine and cytokine expression. The role these associated genetic changes have in the drug-resistant phenotype is discussed.