ヒトホスホグリセル酸キナーゼ1（PGK1）の過剰発現は、多剤耐性の表現型を誘導します

背景：多剤耐性は、がん治療を成功させるための重要な障壁です。パクリタキセル耐性に直接関与する遺伝的変化を特定するために、機能的なクローニング戦略が開発されました。 材料と方法：パクリタキセル耐性ヒト卵巣癌細胞株SW626TRからのmRNAを使用して、哺乳類細胞のcDNAインサートの発現を可能にするPCMVスクリプトベクターにcDNAライブラリーが確立されました。PCMV-Script/SW626TR cDNAライブラリーをパクリタキセル感受性のヒト骨形成肉腫細胞株であるU-20Sへのトランスフェクションは、いくつかのパクリタキセル耐性クローンをもたらしました。 結果：クローンC16のDNAシーケンスは、ヒトホスホグリセル酸キナーゼ1（PGK1）との完全な相同性を示しています。U-20SへのPGK1インサートの再件数は、パクリタキセル抵抗の30倍の増加とビンクリスチンに対する交差耐性を特徴とする多剤耐性表現型を付与します。アドリアマイシンとミトキサントロン、しかしメトトレキサートまたはシスプラチンではありません。PGK1トランスフェクタントの酵素分析は、親細胞株U-20と比較して、PGK1活性の増加を示しています。PGK1トランスフェクタントの北部および西部分析では、親細胞株と比較してMDR-1発現に変化がないことが明らかになりました。さらに、ベラパミルとPGK1トランスフェクタントの共培養は、多剤耐性の表現型を部分的に逆転させます。ローダミン123の研究は、薬物流出の増加のMDR-1独立メカニズムとも一致しています。 結論：このデータは、PGK1がMDR-1独立メカニズムを介して多剤耐性表現型を誘導できることを示唆しています。

BACKGROUND: Multidrug resistance is a significant barrier to the development of successful cancer treatment. To identify genetic alterations that are directly involved in paclitaxel resistance, a functional cloning strategy was developed. MATERIALS AND METHODS: Using mRNA from paclitaxel resistant human ovarian cancer cell line SW626TR, a cDNA library was established in a pCMV-Script vector that permits expression of cDNA inserts in mammalian cells. Transfection of the pCMV-Script/SW626TR cDNA library into the paclitaxel-sensitive human osteogenic sarcoma cell line, U-20S, resulted in several paclitaxel-resistant clones. RESULTS: DNA sequencing of clone C16 demonstrates complete homology to human phosphoglycerate kinase 1 (PGK1). Retransfection of the PGK1 insert into U-20S confers a multidrug resistant phenotype, characterized by a 30-fold increase in paclitaxel resistance, and cross-resistance to vincristine; adriamycin and mitoxantrone, but not methotrexate or cisplatin. Enzymatic analysis of the PGK1 transfectants demonstrates an increase in PGK1 activity as compared to the parental cell line, U-20S. Northern and Western analysis of PGK1 transfectants reveals no change in MDR-1 expression compared with the parental cell line. In addition, co-culture of PGK1 transfectants with verapamil only partially reverses the multidrug resistant phenotype. Rhodamine 123 studies are also consistent with an MDR-1 independent mechanism of increased drug efflux. CONCLUSION: Together this data suggests that PGK1 can induce a multidrug resistant phenotype through an MDR-1 independent mechanism.