Studies on the mechanisms and therapeutic approach for resistance of tyrosine kinase inhibitors in mast cell tumour

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04601
• Research Institution: Nippon Veterinary and Life Science University
• Principal Investigator: 盆子原 誠 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 教授 (50343611)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 道下 正貴 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 准教授 (50434147) ; 佐々木 崇 札幌医科大学, 医学部, 講師 (50723897) ; 呰上 大吾 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 准教授 (80453934)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 肥満細胞腫 / 犬 / チロシンキナーゼ阻害剤 / 耐性 / KIT

Outline of Annual Research Achievements

平成27および28年度の研究から、犬の肥満細胞腫のチロシンキナーゼ（TK）阻害剤耐性化は、TK阻害剤に反応して腫瘍細胞の形質が様々に変化することで生じる可能性が示された。この腫瘍細胞の形質の変化には、①腫瘍細胞のKIT遺伝子にTK阻害剤抵抗性（KIT再活性化）二次変異が発生する、②KITの側副シグナルを介してERKが活性化する、③KITユビキチン化の低下によりKITの過剰発現と増殖シグナルの増強が発生する、④細胞株によって①～③が単独あるいは混在する、⑤上記分子機構を持たないTK阻害剤耐性細胞株が存在することなどが含まれることが明らかとなった。そこで、平成29年度は、腫瘍のheterogeneityに注目し、TK耐性の犬の肥満細胞腫細胞株を用いて次世代シーケンサーによるディープシーケンス解析を行った。その結果、予め超微量のサブポピュレーションとして存在していたTK阻害剤抵抗性の二次変異を持つ腫瘍クローンがTK阻害剤により選択されて増殖し、腫瘍として顕在化する場合があることを見出した。すなわち、犬の肥満細胞腫では、Heterogeneousな腫瘍細胞集団の中からTK阻害剤耐性素因を持つ超微量クローンのセレクションと増殖により耐性化する場合があると考えられた。
以上のことから、肥満細胞腫のTK阻害剤耐性化は、単一の分子機構ではなく、腫瘍細胞の形質の変化や多様な集団の中からのセレクションなど様々な分子機構が複雑に組み合わさって生じることが示された。本研究で得られた知見は、TK阻害剤耐性化肥満細胞腫に対する個別化した耐性克服治療を構築する上できわめて有益と考えられた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effect of dasatinib in a xenograft mouse model of canine histiocytic sarcoma and in vitro expression status of its potential target EPHA2 (2018)
  • Author(s): Ito K, Miyamoto R, Tani H, Kurita S, Kobayashi M, Tamura K, Bonkobara M
  • Journal Title: J Vet Pharmacol Ther Volume: 41 Pages: e45-e48
  • DOI: doi: 10.1111/jvp.12449
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Properties of the feline tumour suppressor reduced expression in immortalized cells (REIC/Dkk-3) (2017)
  • Author(s): Ochiai K, Oda H, Shono S, Kato Y, Sugihara S, Nakazawa S, Azakami D, Michishita M, Onozawa E, Bonkobara M, Sako T, Shun-Ai L, Ueki H, Watanabe M, Omi T
  • Journal Title: Vet Comp Oncol Volume: 15 Pages: 1181-1186
  • DOI: doi: 10.1111/vco.12254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A decrease in ubiquitination and resulting prolonged life-span of KIT underlies the KIT overexpression-mediated imatinib resistance of KIT mutation-driven canine mast cell tumor cells (2017)
  • Author(s): Kobayashi M, Kuroki S, Kurita S, Miyamoto R, Tani H, Tamura K, Bonkobara M
  • Journal Title: Oncol Rep Volume: 38 Pages: 2543-2550
  • DOI: doi: 10.3892/or.2017.5865
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Canine REIC/Dkk-3 interacts with SGTA and restores androgen receptor signalling in androgen-independent prostate cancer cell lines (2017)
  • Author(s): Kato Y, Ochiai K, Kawakami S, Nakao N, Azakami D, Bonkobara M, Michishita M, Morimatsu M, Watanabe M, Omi T
  • Journal Title: BMC Vet Res Volume: 13 Pages: 170
  • DOI: doi: 10.1186/s12917-017-1094-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The canine prostate cancer cell line CHP-1 shows over-expression of the co-chaperone small glutamine-rich tetratricopeptide repeat-containing protein α (2017)
  • Author(s): Azakami D, Nakahira R, Kato Y, Michishita M, Kobayashi M, Onozawa E, Bonkobara M, Kobayashi M, Takahashi K, Watanabe M, Ishioka K, Sako T, Ochiai K, Omi T
  • Journal Title: Vet Comp Oncol Volume: 15 Pages: 557-562
  • DOI: doi: 10.1111/vco.12199
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a secondary mutation in the KIT kinase domain correlated with imatinib-resistance in a canine mast cell tumor (2017)
  • Author(s): Nakano Y, Kobayashi M, Bonkobara M, Takanosu M
  • Journal Title: Vet Immunol Immunopathol Volume: 188 Pages: 84-88
  • DOI: doi: 10.1016/j.vetimm.2017.05.004
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 犬の肥満細胞腫におけるチロシンキナーゼ阻害剤耐性化機構 (2018)
  • Author(s): 盆子原誠
  • Organizer: 日本獣医内科アカデミー
  • Invited
• [Presentation] ACNUにより治療した組織球性肉腫の犬の5例 (2017)
  • Author(s): 飯島 しずか、谷 浩由輝、栗田 晟那、宮本 良、澤田 治美、安田 暁子、盆子原 誠、田村 恭一
  • Organizer: 日本獣医臨床病理学会年次大会