前 立腺 癌 とア ン ドロ ゲ ンの代 謝 分 析
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(2) CRF: Corticotropin-releasing ACTH: Adrenocorticotropic LH: Luteinizing hormone. 図1前. 在 下 に発 育 し,ネ. factor hormone. 立 腺 に対 す る ホル モ ンの 動 態(A)と. ガ テ ィ ブ フ ィ ー ドバ ッ ク 機. ア ン ドロ ゲ ン の代 謝 活 性化(B). PCの. リ ンパ 節 か ら確 立 さ れ た 細 胞 株 で あ る. 構 に よ り一 定 の 大 き さが 維 持 さ れ るが,PCで. LNCaPで. は ネ ガ テ ィ ブ フ ィー ドバ ッ ク機 構 な し に 増 殖. 終 的 に はDHTが. を続 け る 。 こ の よ う にPCも. る6)。. 性 を示 す た め,現 し てTAB療. 在,そ. ア ン ドロゲ ン感 受. △4‑ADへ. と変 換 さ れ,最. 産 生 され る こ と を確 認 し て い. の 初 回 内分泌 療 法 と. 法 が認 知 され て い る。 これ は. luteinizing hormone-releasing hormone (LHRH)ア. はDHEAが. 3.PC診 断 の現状 と5α‑R活 性 を利 用 した新規 診断 法開 発 の可 能性. ゴ ニ ス トに よ り精 巣 由 来 の ア ン ドロ ゲ. ンの 産 生 を 抑 制 す る と共 に抗 ア ン ドロ ゲ ン剤 を 併 用 し て 副 腎 由 来 の そ れ の 影 響 を も遮 断 す る もの で あ る が,副. 腎 ア ン ドロゲ ンの影 響 は. 3.1.PSAと 現 在,PCス. 針 生 検 に よ るPC診 断 の 問 題 点 ク リ ー ニ ン グ に は血 清 中PSA値. の 測 定 と直 腸 診 が 行 わ れ て い る 。PSAは. 前立. Labrieら の 報 告4,5)に よ り明 確 に 認 識 さ れ る に. 腺 上 皮 と傍 尿 道 腺 で 特 異 的 に 産 生 さ れ る 分 子. 至 っ た。 す な わ ち,Labrieら. 量33,000のserine. は 前 立腺 組 織 で は. proteaseで,血. 非 活 性 の 副 腎 ア ン ドロ ゲ ン を 活 性 化 させ る. antichymotrypsin(ACT)と. 種 々 の 酵 素 が 発 現 してDHTを. ACT複. に は こ れ が 元 来 の40%も. 産 生 し,去 勢 時. の 影 響 を及 ぼ し,PC. を 刺 激 し て い る こ と を報 告 し た4,5)。Kohら も 178. 合 体(complex. い る が,一. 中 で は 主 に α1‑ 結 合 し たPSA‑. PSA)と. して 存 在 して. 部 は 非 結 合 体 のfree PSAと. 存 在 す る 。 現 在,PSAの. して も. 測 定 は,free及. び.
(3) compiex. PSAと. そ の 合 計 で あ るtotal PSAを. 象 と して い る。PSAはPCの. 対. 優 れ たマ ー カー で. あ る が,組. 織 特 異 抗 原 で あ り癌 特 異 抗 原 で な. い た め,癌. 以 外 の 要 因 で も 高 値 を 示 す こ とが. あ る 。 例 え ば,血. PCは. ア ン ドロ ゲ ン依 存 性 癌 で あ る た め 生 体 中. の ア ン ドロ ゲ ンの 活 性 化,す. な わ ち5α‑Rに 着. 目 した 研 究 も数 多 くな さ れ て い る(図2)。 古 くは,1981年. にGhanadianとPuahがRIA. 清 中PSAは. 前 立 腺 組織 が 破. に よ り前 立 腺 中T及 びDHTを. 壊 さ れ る と上 昇 す る た め,直. 腸 診 後 に高 値 を. 前 者 の 濃 度 は 癌 組 織 で 高 く,逆. 示 す 。 ま た,前. 立 腺 重 量 当 りのPSA産. 癌 組 織 で 前 立 腺 肥 大 症(BHP)の10倍 て い る もの の7),BHPで. もPSA値. にPCの 初 期 段 階 で は,こ. 測 定 した と こ ろ, に後 者 はBHP. 生量 は. で 高 値 を 示 した9)。な お,血. と され. ル は両疾 患 で有 意差 は認 め られなか った。. が 上 昇 し,特. れ に よる両者 の識 別. Mizokamiら. 中T及 びDHTレ. も前 立 腺 中DHTレ. ベ. ベ ル がBHPよ. り. もPCで 低 値 を示 す こ と を確 認 して い る が,こ. は 難 し い 。 こ の 点 の 克 服 を 目 的 と し てfree. れ は ホ ル モ ン療 法 の 影 響 が あ る もの と思 わ れ. PSAとtotal. る10)。一 方,Soderstromら. PSAと. やtotal PSAを. PSAの. PSA). 経 時 的 な 変 化(PSA. ど の パ ラ メ ー タ がPCの. 用 さ れ て い る が,必 た,PSA測. PSA/total. 前 立 腺 重 量 で 除 し た 値(PSA. density),total velocity)な. の 比(free. 診 断 に利. ず し も十 分 で は な い 。 ま. 定 に お い て は,使. 用 して い る 抗 体. (タ イ プ2)そ. は前 立 腺 中 の5α‑R. の もの に 着 目 し,そ の 活 性 及 び. 遺 伝 子 発 現 量 はBHP患. 者 よ り もPC患 者 で 有 意. に低 下 し て い る こ と を報 告 し て い る が11),こ れ は ア ン ドロゲ ンの代 謝 活 性化 酵 素 の面 か ら 上 述 の 報 告9,10)を裏 付 け る もの で あ る 。 さ ら に. に よ る 定 量 値 の 差 が 大 き く(認 識 す る エ ピ ト ー プ に 差 が あ る こ と に起 因) ,キ ッ ト間 で の 差. 同 様 の 結 果 がSmithら12)及. びLuoら13)か ら 報 告. され て い る 。 こ の た め,血. 清PSA値. 異 は無視 で きない。. 針 生 検 用 に 採 取 した 前 立 腺 組 織 中 の5α‑R活 性. PSA値. が 高 い場 合 や直 腸 診 で癌 が疑 われ る. や 本 酵 素 の 産 物 で あ るDHTレ. と合 わ せ,. ベ ル がPCの. 診断. 場 合 には前 立 腺針 生 検 の適 応 とな る。一 般 に. 指 標 と な る もの と考 え られ る 。 ま た,Kubota. PSA値. ら は前 立 腺 癌 の 分 化 度 と5α‑R活 性 の 関係 を精. が10ng/mlを. 超 え る と きに は針生 検 を. 施 行 す る 。 しか し,針. 生検 を行 って も的確 に. 査 し,低 分 化(悪. 性)の. 組 織 で は酵 素活 性 が. 癌 組 織 を 見 つ け 出 す こ とは 容 易 で は な い 上. 低 下 す る こ と を見 出 し て い る14)。こ の こ と か. (小 さ い 癌 の 正 診 率 は75〜85%程. ら前 立 腺 中5α‑R活 性 あ る い はDHTの. 度),悪. 性度. 測 定 は,. 判 定 な どは困難 であ る。. 癌 の 悪 性 度 判 定 に も利 用 で き る もの と考 え ら. 3.2.前 立腺 中5α‑R活 性 に基 づ くPC診 断 の可 能 性. れ る 。 し か し,前 立 腺 の 採 取 方 法 の 違 い や 組. 上 述 の よ う にPSA測 で はPCの. 定 と こ れ に 続 く針 生 検. 診 断 に多 くの 問 題 が 残 さ れ て い る こ. とか ら,よ. り確 実 で 客 観 的 な 診 断 マ ー カ ー の. 織 診 に 要 す る 時 間 な ど に よ り酵 素 活 性 が 変 化 (主 に低 下)す. る もの と推 測 さ れ,5α‑Rそ. もの を対 象 と す る よ り,安. 定 なDHTレ. の. ベ ルの. 発 見 とそ の測 定 法 の確 立 が 切 望 され て い る。. 測 定 が 鑑 別 診 断 に は よ り有 用 と思 わ れ る 。 ま. 最 近,PSAの. た,前. のPSAよ. 前 駆 体 で あ るproPSAが. 他 の形態. り も癌 特 異 的 な 血 清 マ ー カ ー で あ る. こ と が 認 識 さ れ,注. 目 さ れ て い る8)。 一 方,. 立 腺 中 のDHT濃. 度 は年 齢 な どに よって. も変 化 す る た め15),尿 分 析 に お け る ク レ ア チ ニ ン の よ う な 標 準 物 質 の 設 定 がPC診. 断 の精 度. を高 め る 上 で 重 要 と考 え ら れ る 。 なお,従. 来,. ス テ ロ イ ドの 定 量 に は イ ム ノ ア ッ セ イ が 汎 用 さ れ て い た が,類. 縁 化合 物 との交差 反 応 の 問. 題 や 代 謝 物 を 含 め た 一 斉 分 析(プ 析)が. ロ フ ィル 分. で き な い こ と な ど か ら,最 近 で は そ の. 利用 頻 度 は減 少傾 向 にあ る 。 これ に代 わ って 図2DHT測. 定 によるPCの 鑑 別診断の可能性. 高 速 液 体 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー/質 臨床 化 学. 第33巻 第3・4号2004年12月. 量分 析 179.
(4) (LC/MS)を. 用 い た 研 究 が 増 え て お り10,15,16),. ン 以 外 の ス テ ロ イ ドホ ル モ ン と の 結 合 が 認 め. PC診 断 を 目 的 と した ス テ ロ イ ド分 析 に も本 法. ら れ る。PCか. が 好 適 と考 え ら れ る 。 しか し,LC/MSの. ロ ゲ ンや あ る 種 の ア ン チ ア ン ドロ ゲ ン に よ り. 面 で の 進 歩 が 著 しい と は 言 え,一. 装置. 般 にス テ ロ. イ ドの エ レ ク トロ ス プ レー イ オ ン化 や 大 気 圧. ら確 立 さ れ たLNCaPは,エ. 細 胞 増 殖 を起 こす 。 こ の よ う な 背 景 の 中,本. 化 学 イ オ ン化 に お け る イ オ ン化 効 率 が 必 ず し. AdiolがTへ. も高 く な く,超. を 活 性 化 す る こ と,ま. 微 量 分析 の場 合 に は誘 導体化. な どの 導 入 が 必 要 と な る17)。. ス ト. 来 活 性 の 弱 い △5‑. 変 換 され る こ と な くAR標 的 遺 伝 子 た あ る 種 の 抗 ア ン ドロ. ゲ ン剤 がPC細 胞 の△5‑Adiolによ る ア ン ドロゲ ン 活 性 を全 く阻 害 で きな い こ とが 明 らか と さ れ. 4.ア ン ドロゲ ン非依存性再燃因子の 検索. た18,19)。Mitamuraら もLC/MS及 トグ ラ フ ィ ー/MSを DHEAの. PCは そ の 大 部 分 が ア ン ドロ ゲ ン依 存 的 に 増 殖 し,転 移 の あ る進 行 性PCで. も約80%は. の 内 分 泌 療 法 が 奏 効 す る 。 しか し,そ. 初期 の半 数. 代 謝 を 精 査 し,そ の 主 生 成 物 は △5‑. Adiolで あ り,△4‑AD,T及 Mizokamiら. 非 依 存 性 と な り,再. 存 す る こ と,LNCaP細. DHT非. 燃 す る と言 わ れ てい る。. 依 存 性 を指 す 。 再 燃PCの. 予 後 は思 わ し. 生 成 量 は極. は 内 科 的 治 療 を実 施 した に もか か. わ ら ず,PC組. の 場 合 の ア ン ドロ ゲ ン非 依 存 性 と は,. びDHTの. め て 少 な い こ と を 報 告 し て い る20)。さ ら に. 以 上 は5年 以 内 に ア ン ドロ ゲ ン反 応 性 を失 って な お,こ. び ガス ク ロマ. 用 い て 前 立 腺 にお け る. 織 中 に は 高 濃 度 の △5‑Adiolが 残. し て△5‑AdiolがDHTよ 胞 の 増 殖 やPSAのmRNAの. 胞 で は 変 異 したARに 対 り も 強 力 に 作 用 し,細 発 現 を誘導 す る こ. くな く,化 学 療 法 の 効 果 も低 く,症 状 出 現 後. と を見 出 し た10)。こ れ ら の 結 果 を総 合 す る と,. 数年 以 内 に死 に至 る こ とが ほ とん どであ る。. △5‑Adiolのpc再 燃 へ の 関 与 が 強 く疑 わ れ る。. こ の た め,ア. ン ドロ ゲ ン非 依 存 性 再 燃 機 序 の. 解 明 がPC克 服 の 大 き な課 題 と な っ て い る。 PCの ア ン ドロ ゲ ン依 存 性 の 喪 失 に つ い て は 活 発 な研 究 が な さ れ て お り,ARの. 機 能構造 上. △5‑Adiolは 前 立 腺 中 でDHEAか. 再 燃PCと 本 酵 素 と の 関 係 も積 極 的 に研 究 さ れ て い る 。Kohら. はPC細 胞 と前 立 腺 非 癌 細 胞 の. の異 常 な ど を中心 に様 々 な機 序 が解 明 され て. 17β‑HSDア. きて い る(図3)。. こ と を 見 出 し21),ま たHarkonenら. 例 え ば,ARの. ア ン ドロ ゲ ン. 結 合 領 域 に遺 伝 子 異 常 が 起 こ る と,ア ゲ ン と の結 合 が 不 可 能,あ. る い は ア ン ドロ ゲ. 図3ア 180. ン ドロ. ら17β‑HSD. の 還 元 作 用 に よ り生 成 す る こ と か ら(図1),. イ ソザ イムの遺伝 子 発現 が 異 なる. 胞 に お け る17β‑HSDの. はLNCaP細. 酸 化 活 性 の低 下 と還 元. 活 性 の 充 進 を認 め て い る22)。一 方,DHEAは3. ン ドロゲン代 謝 を中心 としたPC再 燃機 序.
(5) β‑HSDの 酸 化 作 用 に よ り△4‑ADに も 変 換 され る た め,pc細 胞 で △5‑Adiolが 相 対 的 に 高 濃 度. の 原 因 物 質 の 同 定 は,同. で 存 在 す る に は3β‑HSDの. 期 待 さ れ る。 本 稿 で 紹 介 した5α‑R活 性 変 化 に. 酸 化 活性 が 低 下 し. 時 に再 燃 癌 マ ー カ ー. と し てPC克 服 に有 用 な 情 報 を提 供 す る もの と. て い る こ と も考 え ら れ る 。 こ の 点 に 関 す る研. 基 づ く前 立 腺 中DHTの. 究 は ほ と ん どな さ れ て お らず,今. ス テ ロ イ ドが 生 検 で 発 見 され 難 い 初 期PCの. 後 の課 題 と. なろ う。. 消 長,動. 態 研 究 は,本. 断 マ ー カ ー と な る 可 能 性 を示 唆 す る も の で あ. と こ ろ で,DHEA‑Sは し,17β‑HSDに Adiol‑S)に. 血 中 に高 濃 度 に存在. よ り△5‑Adiol3‑sulfate(△5‑. 変 換 され る 。 前 立 腺 に は サ ル フ ァ. る 。 ま た,前. 立 腺 中 △5‑Adiolの 測 定 は 再 燃pc. の 予 測 と診 断 に役 立 つ もの と期 待 さ れ る 。 こ れ ら の 分 析 に は従 来 以 上 に高 い 感 度,特. タ ー ゼ が 存 在 す る こ と か ら,脱 抱 合 さ れ て 再. が 要 求 され る こ とか ら,LC/MSが. 燃 因 子 と して 作 用 す る こ と も考 え ら れ る。. な ろ う。 今 後,前. Mitamuraら. ロ ゲ ン の 優 れ た 分 析 法 が 開発 さ れ,PCの. は こ の 点 つ い て,LC/MSに. 血 清 中DHEA‑S及. よる. び△5‑Adiol‑Sの 同 時 定 量 法 を. 開 発 し,健 常 人,PC患 を比 較 し た が,病. 者 及 びBHP患. ル は 前 立 腺 中 の そ れ を必 ず し も反 映 して い な い と さ れ て お り,前 立 腺 中 △5‑Adiolが 再 燃pc の バ イ オ マ ー カ ー と な る 可 能 性 も示 唆 さ れ る. 3)本. 後 の 研 究 を待 ち た い 。 ン ドロ ゲ ン 非 依 存 性 再 燃 機 序 の 一 合物 質 の不 活性 化能 及 び組 織外. 4). ク ロ ン 酸 転 移 酵 素 は 多 く の ス テ ロ イ ド,薬 物 を グ ル ク ロ ン酸 抱 合 体 へ と変 換 し,そ. れ らの. 生 物 活 性 の 低 下 及 び 体 外 へ の 排 泄 を促 進 す る 。 の 研 究 に よ る と,ア. 5). ン ドロ ゲ ン依 存 性. PC細 胞 で は ア ン ドロ ゲ ン の グ ル ク ロ ン酸 抱 合 体 が 生 成 す る の に対 し,非 依 存 性 細 胞(PC‑3 及 びDU145)で. は そ の 生 成 は 認 め ら な い6)。今. 6). 後 注 目す べ き知 見 と思 わ れ る 。. 5.お. 7). わ りに. PCは 今 後 本 邦 に お い て も益 々 増 加 す る もの と予 想 さ れ,そ. の 早 期 発 見 やBHPと. の鑑 別 診. 断 は21世 紀 の 超 高 齢 化 社 会 に お い て 極 め て 重 要 で あ る 。 現 在 のPSA測 る 向 上 を 目指 してPSA以. 8). 定 と針 生 検 に 基 づ く. PCの 診 断 法 は 十 分 と は 言 えず,正. 立 腺 癌 の す べ て,メ. ジ カ ル レ ビ ュ ー,東 京,1999.. Prostate cancer: New horizons in research and treatment, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2002. 間 誠 次 郎,湊. 宏 一,三. 田 村 邦 子,島. ド ロ ゲ ン の 生 合 成 と代 謝,Horm. へ の 排 泄 能 の 低 下 が 考 え ら れ て い る24)。グ ル. Kohら. 診断. ■文 献 2). つ と してAR結. 立 腺 中 な どの こ れ ら ア ン ド. 者 の濃度. 態 との 明確 な関連 は得 られ. 1)前. ま た,ア. 異性. そ の主役 と. に 大 き く貢 献 す る こ と を期 待 した い 。. て い な い23)。一 般 に血 中 の ア ン ドロ ゲ ン レ ベ. が,今. 診. 診 率 の更 な. 外 のマ ー カ ー を組 み. 合 わ せ た 診 断 法 の 確 立 が 切 望 さ れ る 。 ま た, PC治 療 に お け る最 大 の 問 題 は 再 燃 で あ り,そ. 9). Front. 田 和 武:ア. ン. Gynecol,8:. 115-126, 2002. Labrie F, Belanger A, Simard J, Labrie C, Dupont A: Combination therapy for prostate cancer. Endocrine and biologic basis of its choice as new standard first-line therapy, Cancer, 71 (Suppl): 1059-1067, 1993. Labrie F, Dupont A, Simard J, Luu-The V, Belanger A: Intracrinology: the basis for the rational design of endocrine therapy at all stages of prostate cancer, Eur Urol, 24 (Suppl 2): 94-105, 1993. Koh E, Kanaya J, Namiki M: Adrenal steroids in human prostatic cancer cell lines, Arch Androl, 46:117-125, 2001. Benson MC, Whang IS, Pantuck A, Ring K, Kaplan SA, Olsson CA, Cooner WH: Prostate specific antigen density: a means of distinguishing benign prostatic hypertrophy and prostate cancer, J Urol, 147: 815-816,1992. Mikolajczyk SD, Rittenhouse HG: Pro PSA: a more cancer specific form of prostate specific antigen for the early detection of prostate cancer, Keio J Med, 52: 86-91, 2003. Ghanadian R, Puah CM: Relationships between oestradiol-17 β, testosterone, dihydrotestosterone -diol in human benign and 5 α -androstane-3 α,17β. 臨床化 学. 第33巻 第3・4号2004年12月. 181.
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