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Development of amplified gene-selective alkylator as a novel cancer therapeutic agent

Research Project

Project/Area Number 19K07767
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionChiba Cancer Center (Research Institute)

Principal Investigator

Takatori Atsushi  千葉県がんセンター(研究所), がん治療開発グループ がん先進治療開発研究室, 室長 (40455390)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡部 隆義  千葉県がんセンター(研究所), がん研究開発グループ, 研究員 (60526060)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords増幅遺伝子 / ピロール・イミダゾール・ポリアミド化合物 / アルキル化剤 / ケミカルバイオロジー / 遺伝子増幅 / 標的治療
Outline of Research at the Start

発がんの原因の一つにがん遺伝子の増幅が知られているが、増幅遺伝子産物を直接標的とする治療法の開発は困難なままである。研究代表者らが開発してきた増幅MYCN遺伝子をDNA配列特異的に認識しアルキル化する化合物MYCN-A3は、MYCN遺伝子を標的としたCRISPR/Cas9によるDNA傷害に類似した結果を示し、コピー数の減少を伴う細胞死を誘導したことから、遺伝子増幅ゲノム領域を直接標的とする治療戦略の可能性が示された。そこで、本研究課題では遺伝子増幅領域におけるDNA傷害がもたらすゲノム構造変化のメカニズムを明らかとするとともに、標的化可能な増幅遺伝子の同定および候補化合物の取得・評価を行う。

Outline of Final Research Achievements

Copy number amplification of oncogenes is involved in tumor development although targeting amplified genomic sequences has been a therapeutic challenge. We have developed an alkylating pyrrole-imidazole polyamide compound (PIP-seco-CBI), that sequence-selectively targets the amplified MYCN gene in MYCN-amplified neuroblastoma cells. In this study, we found that, after the compound treatment, DNA damage was increased at the amplified region where DNA damage repair-related proteins were accumulated. Inhibition of DNA damage response pathways induced an accumulation of DNA damage by the PIP compound and sensitized MYCN-amplified neuroblastoma cells to the compound, suggesting a novel amplification-targeting therapeutic strategy for cancers with oncogene-amplifications.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がん分子標的薬開発ではキナーゼ阻害剤の開発が進んできた一方で、小分子化合物では標的としにくいundruggableな転写因子などに対する薬剤開発は十分ではない。本研究をさらに進めることで、増幅遺伝子を直接傷害することによって起こるゲノム構造変化を明らかにし、種々の増幅がん遺伝子を標的とした新しい治療法開発につなげることができれば、個々の発がん原因を考慮した治療選択が可能となる個別化医療を日本から提案できるものと期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Targeting anaplastic lymphoma kinase (ALK) gene alterations in neuroblastoma by using alkylating pyrrole-imidazole polyamides2021

    • Author(s)
      Ota Y, Yoda H, Inoue T, Watanabe T, Shinozaki Y, Takatori A, Nagase H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 16(9) Issue: 9 Pages: e0257718-e0257718

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0257718

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Targeting the mutant PIK3CA gene by DNA-alkylating pyrrole-imidazole polyamide in cervical cancer2021

    • Author(s)
      Krishnamurthy S, Yoda H, Hiraoka K, Inoue T, Lin J, Shinozaki Y, Watanabe T, Koshikawa N, Takatori A, Nagase H
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112(3) Issue: 3 Pages: 1141-1149

    • DOI

      10.1111/cas.14785

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Development of Novel Therapies Targeting the Amplified MYCN Gene in Neuroblastoma2022

    • Author(s)
      頼 笑疑、養田裕行、篠崎喜脩、渡部隆義、永瀬浩喜、高取敦志
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Targeting the mutant PIK3CA gene by DNA-alkylating pyrrole imidazole polyamide in cervical cancer2021

    • Author(s)
      高取 敦志、Sakthisri Krishnamurthy、養田 裕行、井上 貴博、平岡 桐子、Jason Lin、渡部 隆義、越川 信子、永瀬 浩喜
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経芽腫のALK遺伝子変異を標的としたアルキル化ピロール・イミダゾールポリアミド化合物の抗腫瘍効果2021

    • Author(s)
      太田陽子、養田裕行、井上貴博、渡部隆義、篠崎喜脩、永瀬浩喜、高取敦志
    • Organizer
      第63回日本小児血液・がん学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経芽腫のALK遺伝子異常を標的とした新規治療薬開発2020

    • Author(s)
      高取敦志、太田陽子、養田裕行、井上貴博、渡部隆義、篠崎喜脩、永瀬浩喜
    • Organizer
      第67回 日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Targeting the amplified ALK gene by using a pyrrole-imidazole polyamide alkylator against neuroblastoma2020

    • Author(s)
      高取敦志、永瀬浩喜
    • Organizer
      第24回 日本がん分子標的治療学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluation of alkylating pyrrole-imidazole polyamides for novel therapy of neuroblastoma with ALK gene aberration2020

    • Author(s)
      太田陽子、養田裕行、井上貴博、渡部隆義、篠崎喜脩、永瀬浩喜、高取敦志
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Development of a novel therapeutic strategy targeting amplified genomic region of oncogenes in solid cancers2020

    • Author(s)
      高取敦志、養田裕行、渡部隆義、篠崎喜脩、永瀬浩喜、 丸喜明、筆宝義隆
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Investigation of antitumor effect of PIP-CBI derivatives containing amino group2020

    • Author(s)
      渡部隆義、高取敦志、篠崎喜脩、木田裕貴、越川信子、永瀬浩喜
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 神経芽腫のMYCN遺伝子特異的DNA傷害とPARP阻害剤の併用効果2020

    • Author(s)
      高取敦志、養田裕行、渡部隆義、篠崎喜脩、永瀬浩喜
    • Organizer
      第61回日本小児血液・がん学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 神経芽腫のMYCN遺伝子増幅領域を標的とした革新的治療薬の開発2020

    • Author(s)
      高取敦志
    • Organizer
      第151回小児血液腫瘍免疫懇話会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 神経芽腫の増幅MYCN遺伝子を標的としたPIポリアミドDNAアルキル化剤の抗腫瘍活性と安全性2019

    • Author(s)
      高取敦志、養田裕行、井上貴博、渡部隆義、越川信子、永瀬浩喜
    • Organizer
      第32回モロシヌス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] PARP inhibitors enhance cell death induced by sequence-specific alkylation of the amplified MYCN gene in neuroblastoma cells2019

    • Author(s)
      高取敦志、永瀬浩喜
    • Organizer
      第23回 日本がん分子標的治療学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Novel therapeutic strategy for neuroblastoma by a combination of PARP inhibition and site-specific DNA damage within the amplified region of the MYCN gene2019

    • Author(s)
      高取敦志、養田裕行、渡部隆義、篠崎喜脩、永瀬浩喜
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] United States Patent2019

    • Inventor(s)
      永瀬浩喜、杉山弘、板東俊和、高取敦志
    • Industrial Property Rights Holder
      CHIBA PREFECTURE
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Acquisition Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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