ER陽性乳癌における予後不良因子FKBP52の治療標的としての可能性
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22K15542
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 50010:Tumor biology-related
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
羽原 誠 山口大学, 共同獣医学部, 助教 (60846525)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ER陽性乳がん / 乳がん / プロリン異性化酵素 / エストロゲン受容体 / ER / FKBP / FKBP52 / FKBP51 |
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| Outline of Research at the Start |
乳がんの患者数は多く、罹患数ならびに死亡数は増加の一途を辿っている。中でもエストロゲン受容体α(ERα)陽性乳がんは患者数最多の乳がんである。
大規模データベースの解析からERα陽性乳がん組織にFKBP52という遺伝子の発現が多いと患者の生存期間が短縮することを見出した。これまでの研究でFKBP52がERαの機能を増強し乳がん細胞の増殖に必須であることを明らかにしたが、FKBP52によるERαの制御については未だ不明な点が多い。そこでFKBP52とERαの関係性に注目して研究を進め、ERα陽性乳がんにおけるFKBP52の機能を解明し、得られた結果を基にERα陽性乳がんの新規治療法の創出を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、独自に同定したエストロゲン受容体(ER)陽性乳がんの予後不良因子であるプロリン異性化酵素FKBP52(FK506 Binding Protein 52)の機能を解明し、プロリン異性化によるがん増殖制御機構を解明することである。
我々はFKBP52によるERαの制御メカニズムを解明するため、タンパク質の安定性を制御しているユビキチンリガーゼに注目した。FKBP52はユビキチンリガーゼであるBRCA1と結合し、ERαを安定化させることを明らかにした。BRCA1の発現を抑制するとERαの分解が亢進し、FKBP52はBRCA1とERαの結合を促進した。BRCA1の他にもERαを制御するユビキチンリガーゼを見出しており、解析を進めている。
FKBP52の乳がん治療標的としての可能性を検証するため、内分泌治療抵抗性乳がん細胞株におけるFKBP52阻害の影響を評価した。通常のER陽性乳がん細胞株での結果と一致して、内分泌治療薬であるフルベストラントに抵抗性となった乳がん細胞株においてもFKBP52の阻害によりERαの発現および細胞増殖が低下し、治療抵抗性乳がんにFKBP52阻害が有効である可能性を示した。
FKBP52阻害による抗がん剤の創出を目指して、FKBP52を阻害する低分子化合物のスクリーニング系の検討、構築を進めた。NanoBiT法による、ERαを含むFKBP52の標的候補とFKBP52間の相互作用をモニターする系を構築した。スクリーニング、創薬関連のセミナーに参加し、実施計画を進めている。
以上の様に、FKBP52によるERα制御メカニズムの解明や阻害剤スクリーニング系の構築を進め、FKBP52を標的とした乳がんの新規治療法開発を目指している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、2022年度にFKBP52によるERαの安定化メカニズムの解明を進め、BRCA1の寄与を明らかにした。更にデータベース解析や細胞を用いた実験からERαを制御し得る新たなユビキチンリガーゼも見出している。in vitroユビキチン化アッセイ系も構築することができ、ユビキチン化の詳細な解析が可能となっている。
内分泌治療抵抗性乳がん細胞株においてもFKBP52阻害がERαの発現および細胞増殖を低下させることを明らかにし、FKBP52の乳がん治療標的としての可能性を示すことができており、順調であると考える。
異性化酵素活性についてはスクリーニング、創薬のセミナーに参加し、創薬に向けてハイスループットの測定系を構築する必要があると考えた。当初計画していたペプチド-パラニトロアニリン法の他に蛍光プローブを用いた生細胞での測定系を検討しており、2023年度に検証を予定している。FKBP52の相互作用を阻害する様な化合物のスクリーニングはNanoBiT法による分子間相互作用モニター系を確立しており、こちらも2023年度に実施を予定している。
総じて2022年度に予定していた解析はおおよそ完了しており、2023年度に実施する計画の準備も順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今までの研究成果から、FKBP52がユビキチンリガーゼであるBRCA1と共にERαの安定性を制御していることを明らかにした。さらなるERαの制御メカニズム解明を目指して、ERαを制御し得るユビキチンリガーゼを見出している。これらのユビキチンリガーゼについて、FKBPとの関連を評価しつつ、BRCA1の解析時と同様の方法でERαの安定性、活性や分子間相互作用、ユビキチン化の観点から解析を行う予定である。
スクリーニングに関しては、関連するセミナーの知見を基にスクリーニングの各工程(ライブラリーの選択、1次スクリーニング、カウンターアッセイ、ヒットバリデーションなど)の詳細を計画し、必要に応じてNanoBiTや酵素活性測定のアッセイ系を構築する。計画を立案後、AMED/BINDSなどの創薬支援プラットフォームに申請し、コンサルテーション、技術支援を受け実施する予定である。取得した化合物は細胞や腫瘍移植マウスに処置し、ERαの安定性・活性、細胞増殖への影響などを評価する。これらの評価はFKBP52ノックダウン細胞の解析で既に確立した方法と同様に行う予定である。
in vivo解析については当初の計画通り、FKBP52 KOマウスと乳がんモデルマウスをかけ合わせて、乳がんの発症率を評価し、乳がんの発がん段階におけるFKBP52の役割について検討する予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(7 results)
