| Project/Area Number |
21K07405
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52010:General internal medicine-related
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| Research Institution | Daiichi University, College of Pharmaceutical Sciences |
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Principal Investigator |
炬口 真理子 第一薬科大学, 薬学部, 教授 (10379430)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角山 圭一 姫路獨協大学, 薬学部, 准教授 (70454767)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 多発性骨髄腫 / レナリドミド / バイオマーカー / セレブロン / ユビキチン結合酵素 / 免疫調整薬(IMiDs) / ユビキチン-プロテアソーム系 / 免疫調整薬（IMiDs) |
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| Outline of Research at the Start |
多発性骨髄腫の初回治療薬の一つである免疫調整薬(IMiDs)の効果予測マーカーを同定し、検査法を構築して個別化医療を確立するために、①IMiDsによりユビキチン化されずに蓄積する蛋白Aとその特異的E2を同定する。②蛋白AがERストレスを高め、ERストレス応答を破綻させて細胞死を誘導すること、次いでその効果がE2量と相関することを明らかにする。③蛋白AのE3を人工的に合成して「ユビキチン化検出法」にてE2活性を高感度に測定する。④MM患者骨髄液中のE2活性をIP-WB法及び「ユビキチン化検出法」で測定し、その値が患者病態を反映することを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体内の蛋白質品質管理機構の一つにユビキチン-プロテアソーム系がある。ユビキチン化にはユビキチン活性化酵素(E1)、ユビキチン結合酵素(E2)及びユビキチンリガーゼ(E3)の3つの酵素が必要であり、これらは蛋白質固有である。
多発性骨髄腫(MM)患者の初回標準治療は、ダラツムマブにプロテアソーム阻害剤のボルテゾミブか免疫調整薬(IMiDs)のレナリドミドの何れかを併用するが、両者を選択するためのバイオマーカーはない。我々はこれまで、ボルテゾミブのバイオマーカーとしてユビキチン結合酵素(E2)であるUbcH8を報告した。今回、レナリドミドのバイオマーカーを探索し、その有用性を検証することを目的とした。
2021年度(初年度)、MM細胞株においてレナリドミドは、E3複合体CRL4(DDB1-Cul4-Roc1-CRBN)のセレブロン(CRBN)に結合して基質蛋白Ikaros及びAiolosのプロテアソームでの分解を誘導することを実験にて確認した。次にIkaros、Aiolosの特異的E2をTrypsin Resistant Tandem Ubiquitin-binding Entity法を用いて探索したが同定できなかった。
2022年度、新たにE2 scan Kit(Ubiquigent社)を用いてE2探索を試みた。これは34種類のE2酵素の中から特定のE3及び基質と反応するE2を同定するものである。E3複合体CRL4と基質Ikarosを34種のE2酵素とそれぞれ反応させウエスタンブロット法によりIkarosの特異的E2を調べたところ、数種 (UBE2D1、2D2、2D3、2E1、2D1など)のE2と反応し、非特異反応を除外することができなかった。また再現性もとれていない。Aiolosについても同様の結果であった。今年度の実験においても目的E2が同定されていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当初の計画では、初年度に免疫調整薬(IMiDs)が結合するユビキチンリガーゼ(E3)であるセレブロンの特異的ユビキチン結合酵素(E2)を同定することを目指していたが、未だに同定できていない。そのため相当の遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
・レナリドミドによりプロテアソームで分解誘導されるIkarosのE2を10種類程度に絞って、個々にE1とE3複合体を反応させてユビキチン化反応を起こさせて、Ikarosの特異的E2を同定する。
・IkarosのE2が同定された場合、次に、同定されたE2がAiolosにおいてもユビキチン化を誘導するかどうかを調べ、目的のE2であることを確認する。
・E2同定後、レナリドミド濃度によるE2発現量の変化を調べて、バイオマーカーとして有用であるかを検討する。
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