KRAS活性を介したダブルネガティブ去勢抵抗性前立腺癌進展機構の解明

• Project/Area Number: 22K09495
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 泉 浩二 金沢大学, 附属病院, 講師 (80646787)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 溝上 敦 金沢大学, 医学系, 教授 (50248580) ; 岩本 大旭 金沢大学, 附属病院, 助教 (90847245)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 前立腺癌 / ダブルネガティブ去勢抵抗性 / KRAS / FGF / 去勢抵抗性前立腺癌 / ケモカイン

Outline of Research at the Start

多くの進行前立腺癌はアンドロゲン除去療法に耐性化しその一部でDNPC （double negative castration-resistant prostate cancer）という病態を誘導することが明らかとなった。この病態はARシグナルが完全に抑制され、神経内分泌分化も認められない状態で、増悪機構も未知で有効な治療がない、極めて対処困難な前立腺癌の終末像と言える。以前、去勢抵抗性獲得とtaxane抗癌剤耐性化、いずれもCCL2-CCR2軸の活性化が関与することを報告した。本研究では、ARの抑制やtaxane系抗癌剤の使用によりCCL2-CCR2軸の活性化を介しKRASをdriverとするDNPCが誘導されるという仮説を、臨床検体と前立腺癌細胞株、マウスを用いて証明する。

Outline of Annual Research Achievements

前立腺癌細胞はアンドロゲン依存性が強く、アンドロゲン受容体（androgen receptor: AR）シグナルを抑制する治療が行われる。近年、ARを強力に抑制しtaxane系抗癌剤を使用するなど、濃厚な治療を行うことにより予後は改善した。しかし、多くの症例は耐性化しその一部でDNPC （double negative castration-resistant prostate cancer）という病態を誘導することが明らかとなった。包括的がんゲノムプロファイリングからDNPC患者ではKRASが活性化されている可能性が示唆され、KRASをドライバーとしてDNPCが誘導されるという仮説を立てた。各種ヒト前立腺細胞株にてRT-PCRを行い、ヒト前立腺癌細胞株DU145ではKRASが高発現していることを明らかにした。RNA干渉によるKRASノックダウン下のDU145では増殖および遊走が抑制されたが、LNCaPでは抑制されなかった。DU145では野生型KRASとubiquitin-conjugating enzyme UBE2L3とKRASの融合蛋白（UBE2L3-KRAS）の高発現およびKRAS下流経路の活性化を確認した。KRAS上流のEFGおよびFGFにより、DU145以外の前立腺癌細胞株においてもKRAS下流経路の遺伝子発現が強まることを確認した。KRAS抑制下ではFGFおよびEGF投与時においてもKRAS下流の１つであるERKリン酸化は抑制された。これらの結果から、KRAS-ERKシグナル伝達が去勢抵抗性前立腺癌の進展に関与している可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

3年間の予定を100%とした場合、60%程度と考えられる。DNPCとして最適なモデルであるDU145でKRASが活性化し、他の前立腺癌細胞株ではほとんど表現型に影響がないことが確認された。予定されていた実験は順調に進んでいると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

KRAS阻害薬の使用による、DU145とそれ以外の前立腺癌細胞株の変化を見る。DU145を移植したマウスモデルでKRAS阻害薬の効果を見る。KRAS上下流についてより正確な変化を明らかにする。

Research Products

• [Presentation] KRAS活性を介した去勢抵抗性前立腺癌進展機構 (2022)
  • Author(s): 神島泰樹, 泉浩二, 鳥海蓮, 中川竜之介, 青山周平, 加納洋, 島田貴史, 門本卓, 内藤伶奈人, 岩本大旭, 角野佳史, 溝上敦
  • Organizer: 第81回日本癌学会学術総会