| Project/Area Number |
22K19390
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
|
|---|
| Research Institution | Kanazawa Medical University |
|---|
Principal Investigator |
石垣 靖人 金沢医科大学, 総合医学研究所, 教授 (20232275)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 有香 金沢医科大学, 総合医学研究所, 助手 (00565632)
小屋 照継 金沢医科大学, 医学部, 助教 (70807164)
安本 和生 金沢医科大学, 医学部, 教授 (90262592)
堀江 哲寛 金沢医科大学, 総合医学研究所, 助教 (00965139)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
|---|
| Keywords | 抗がん剤 / mRNA分解経路 / RBM8A / 突然変異 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
幸い肺がんなどではEGFRの多数の変異に対応する治療薬や併用プロトコールが続々と開発されている。それでも、なお特異的な標的を目指した化学療法に厳然とした限界がある以上、新しいコンセプトの治療薬シーズの開発は常に必要とされている。そこで、欠損した遺伝疾患の患者が生存できて成人できるY14遺伝子の阻害に着目した。Y14に関するsiRNAの報告は多数あるが、化合物ライブラリーからのスクリーニングに成功すれば、新規の抗がん剤シーズとして有望であることが期待される。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
がんにおけるゲノムDNA中の突然変異の蓄積は、特に肺がんや悪性黒色腫にて高いことが知られており、タンパク質はネオアンチゲンとして大量に発現することで、免疫チェックポイント阻害薬に感受性になることが期待される。このような免疫療法の標的分子は蓄積したDNAの変異由来であるが、ゲノムに変異が蓄積すれば当然翻訳の鋳型となるRNA の配列にも多様な変異が蓄積している。一方、新たな終止コドンを持つナンセンス変異mRNAは細胞内でNMD(nonsense mediated mRNA decay)と呼ばれる代謝経路により分解されるために翻訳されずトランケート型タンパク質はほぼ発現していない。このため、NMDを薬剤や遺伝子操作などで阻害すると色々な変異タンパク質を生じることが知られている。がん細胞においてNMD活性を阻害すると、トランケート型タンパク質が生じてしまい、正常なタンパク質との競合阻害などを引き起こすことで、がんにおける細胞死を誘導できる。NMD活性に関わる因子についてはモデル生物やヒト細胞において同定が進んでおり、スプライシング関連因子と協同してRNAの分解を誘導することが報告されている。このため、本課題では、従来における特定変異遺伝子を標的とした分子標的薬等とは異なる原理に基づき、ゲノムDNA全体に蓄積した変異を標的とする抗がん剤シーズの開発を目指す。NMDの阻害剤、化合物ライブラリーおよびsiRNA ライブラリーを利用することで、培養がん細胞への致死効果を効率よく誘導できる系をスクリーニングし、より効果的かつがん細胞に選択的な増殖抑制と細胞死を誘導させることを目指す。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
NMD活性には多数の因子が関与しており、Upf-1,2,3あるいはSMG-1,5,6,7などと命名されている。本申請において主たる標的としたY14は、Magohと呼ばれるタンパク質と安定なヘテロ二量体を形成してNMDに寄与している。すでに、ヒト細胞やモデル生物系にて各因子のノックダウンやノックアウト系が多数作製されており、多くの場合には細胞死や胎生致死に至ることが報告されている。また、翻訳阻害剤をはじめとする薬物によるNMD阻害活性の研究は古くから知られているが、シクロヘキシミドのように毒性の強い薬剤が使用されており(研究代表者ら、2001年など)、2007年のLejeuneらのグループの報告、Gardnerらの報告(2011年)、Ohnoらの未発表成果(2016年)が知られているが、未だにヒトでの適用が可能なレベルでの安全性に優れた抗がん剤シーズとしての報告はない。本研究では、スプライシング、NMDの阻害剤、化合物ライブラリーおよびsiRNAライブラリーを 利用して、培養している腫瘍細胞への致死効果を効率よく誘導できる系をスクリーニングしてきた。特に多種多様な誘導方法を組み合わせて利用することで、毒性を回避できる系を見出すために、NMDの阻害剤、化合物ライブラリーおよびsiRNAライブラリーを利用して、検索を進めている。さらに、がん幹細胞での効果を検討していくために、公共データベースの統合解析により、本研究の幹細胞への適用拡大を意図した解析も同時に進めている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでにスクリーニングを行って決定してきた細胞死誘導条件において、細胞内トランスクリプトームに生じる変化をRNA-seqにより解析していく。これにより、本研究で目的とする、NMDが標的とする遺伝子群（変異を持たないがNMDにより発現が抑制されているもの）の遺伝子発現上昇が生じていること、さらにはナンセンス変異mRNA量が上昇していること及びそこから生じている可能性があるネオアンチゲン分子を推定していくことで、解析結果のバリデーションを行う。この解析については、石垣、堀江、小屋が担当して 実施する予定である。特に細胞致死効果が、培養がん細胞においてどのような機序で細胞死を誘導するのかを経時的に解明する。RNA-seqによるトランスクリプトーム解析により解明した応答経路には、当然細胞死関連因子の変動が存在するために、これらのパスウエイについては、タンパク質発現レベルにおいても解析を行う。次世代シーケンサーによる解析については外注し、解析については研究分担者の中村と堀江が担当する。ヒト培養がん細胞での実験で最適化された処理条件を、動物実験系で検討する。ヒト由来腫瘍細胞をマウスに移植し、スクリーニング実験で得られた処理条件により誘導する抗腫瘍効果を解析し、免疫応答を免疫染色等により検証する。動物実験は中村と安本が担当する。さらに、石垣が企業との提携を模索し知財化を図るとともに、ライセンスアウト先を探す予定である。
|
