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Development of novel cancer treatment to overcome acquired resistance mechanisms in synthetic lethal therapy targeting DNA repair

Research Project

Project/Area Number 20H04333
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 63020:Radiation influence-related
Research InstitutionJuntendo University (2021-2022)
Tokyo Medical and Dental University (2020)

Principal Investigator

Sunada Shigeaki  順天堂大学, 健康総合科学先端研究機構, 特任助教 (70807677)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 下川 卓志  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 物理工学部, グループリーダー (20608137)
三木 義男  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (10281594)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Keywords化合物スクリーニング / DNA二本鎖切断 / 化合物併用 / 相乗的抗腫瘍効果 / トポイソメラーゼII阻害剤 / ステロイド / PARP阻害剤 / Tioxolone / DNA損傷修復 / エトポシド / 相乗効果 / 転写制御 / 合成致死 / 化学療法抵抗性 / 多剤併用 / 既存薬再開発
Outline of Research at the Start

DNA修復機能に異常を有するがん細胞は、DNA損傷型抗がん剤に特異的な感受性を示す(合成致死療法)。しかし、がんの進化により薬剤耐性機構を獲得し、再発や転移を引き起こすことは、臨床上の憂慮すべき問題である。そこで我々は、抵抗性を獲得したがんを克服する治療法開発を目的に、PARP阻害剤と併用することで、がん細胞の感受性を亢進(増感)させる新たな低分子化合物(増感剤)を探索するシステムを開発した。本研究において、増感剤候補化合物を探索、詳細に解析することで、治療耐性を獲得した難治性がんを対象とした新たな治療法の開発基盤を形成する。

Outline of Final Research Achievements

In order to develop treatments to overcome the diverse mechanisms of acquired resistance found in cancer chemotherapy, we have explored the combination methods of compounds that exhibit synergistic anti-tumor effects. Our screening analysis based on cell proliferation and DNA damage formation identified Tioxolone (TIO) as a combination candidate for PARP inhibitors and Medroxyprogesterone Acetate (MPA) as a combination candidate for etoposide, respectively. Both combination methods caused synergistic anti-tumor effects through a pathway independent of DNA double-strand break (DSB) repair, and are expected to lead to the development of novel combination therapies that differ from conventional methods.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

DNA損傷を指標とした化合物スクリーニングは、化合物の多様性や標的を絞り込まない点で、未知のDNA損傷修復制御因子の探索に貢献し得る。例として、本研究で見出したETPとMPA併用による相乗効果の作用機序は、従来の機能ゲノミクススクリーニングでは見出すことが困難な現象であり、新たな戦略による治療法開発の展開が期待される。当該研究基盤をもとに探索研究を推し進めることで、多様かつ革新的なDNA損傷修復制御因子の発見が期待され、臨床応用はもちろんのこと、基礎研究におけるツール化合物創出等の波及効果も期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Discovery of novel DNA-damaging agents through phenotypic screening for DNA double-strand break2023

    • Author(s)
      Zhang Doudou, Takashi Shimokawa, Qianqian Guo, Shingo Dan, Yoshio Miki, Shigeaki Sunada
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113(4) Issue: 3 Pages: 1108-1117

    • DOI

      10.1111/cas.15659

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] PARP Inhibitors: Mechanism of Action2021

    • Author(s)
      Sunada Shigeaki、Miki Yoshio
    • Journal Title

      Hereditary Breast and Ovarian Cancer

      Volume: 1 Pages: 281-292

    • DOI

      10.1007/978-981-16-4521-1_18

    • ISBN
      9789811645204, 9789811645211
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CDK1 inhibitor controls G2/M phase transition and reverses DNA damage sensitivity.2021

    • Author(s)
      Sunada S, Saito H, Zhang D, Xu Z, Miki Y.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 550 Pages: 56-61

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.02.117

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ステロイドはTop2毒を促進することでトポイソメラーゼ2阻害剤による細胞感受性を増強する(Steroids sensitize Top2 inhibitor treated tumor cells by potentiating Top2 poisons)2022

    • Author(s)
      砂田 成章, 趙 ニン, 張 抖抖, 三木 義男
    • Organizer
      日本放射線影響学会 第65回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 臨床的意義不明なBRCA1/2バリアントの相同組み換え活性(Homologous Recombination Activity of BRCA1/2 VUSs)2022

    • Author(s)
      郭 倩倩, 姫 しゅうてい, 斉藤 広子, 三木 義男, 砂田 成章
    • Organizer
      第81回 日本癌学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Tioxoloneによる新たな合成致死療法の開発2020

    • Author(s)
      張 抖抖, 砂田 成章, 三木 義男
    • Organizer
      第79回癌学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ステロイドホルモンはトポイソメラーゼ2機能不全に伴う毒性を増強する2020

    • Author(s)
      趙 ニン, 砂田 成章, 三木 義男
    • Organizer
      第79回癌学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 臨床的意義不明なBRCA2バリアントの相同組換え活性2020

    • Author(s)
      郭 倩倩, 徐 澤宇, 斉藤 広子, 砂田 成章, 三木 義男
    • Organizer
      第79回癌学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 優秀ポスター賞 文部科学省 学術変革領域研究 先端モデル動物支援プラットフォーム 成果発表会

    • URL

      http://model.umin.jp/event/seika2022/report.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 悪性腫瘍治療剤2022

    • Inventor(s)
      砂田 成章, 三木 義男
    • Industrial Property Rights Holder
      砂田 成章, 三木 義男
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-144405
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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