Next generation lung cancer mice model for conquering cancer stem

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04830
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 木浦 勝行 岡山大学, 大学病院, 教授 (10243502)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大橋 圭明 岡山大学, 大学病院, 講師 (60729193) ; 久保 寿夫 岡山大学, 大学病院, 助教 (90726928)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 非小細胞癌 / EGFR変異 / 肺癌幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

EGFRチロシンキナーゼ阻害薬（TKIs）は、EGFR 変異を有する肺癌に著効を示すものの、残念ながら根治しえない。またEGFR-TKIs の効果には大きなばらつきがあり、EGFR 変異肺癌がヘテロな集団であることを示唆する。その治療抵抗性、多様性の根源として癌幹細胞の存在が推測されているが、その病態は完全には確立していない。本研究では,１．申請者らのみが保有するEGFR遺伝子組み換え肺癌マウスモデルから多能性マーカーであるOCT4 遺伝子発現を指標に肺癌幹細胞を検出、２．肺癌幹細胞を同種同所移植し、多分化能/転移能などをin vivo で確認し、ヒト肺癌の病態をより再現する第2世代ＥＧＦＲ肺癌マウスモデルの樹立 ３．癌幹細胞を次世代シーケンサーで解析、治療標的を探索し、癌幹細胞の根治を目指したin vivo pre-clinical trial を行う。ことを目指して実験を行った。
マウス2型肺胞上皮より発生してくる肺腺癌を、同系統の野生型BL6マウスの皮下、腹腔、微静脈/肺へ移植し、生着を確認した。この移植した腫瘍はEGFRシグナルへの依存性を維持しており、EGFR阻害薬が著効する。移植継代するin vivo serial transplantationが可能なことも確認しin vivo継代を繰り返しており,
Oct4など幹細胞マーカー陽性細胞が濃縮されるかどうか、転移能を獲得する細胞集団を選択中である。また、薬剤耐性には、癌幹細胞が関与することが推察されており、EGFR阻害薬（ゲフィチニブ）で継続的に治療したところ、ヒトと同様に約1年で、耐性化することを確認した、またヒトと同様にEGFRT790Mが誘導されることを確認、また第3世代EGFR-TKIオシメルチニブが著効し、また再度耐性化するというヒト肺癌
を忠実に反映した。この耐性化した腫瘍集団に癌幹細胞様の腫瘍が存在するかどうかを検証中である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Phase 2 Study of Afatinib Alone or Combined With Bevacizumab in Chemonaive Patients With Advanced Non-Small-Cell Lung Cancer Harboring EGFR Mutations: AfaBev-CS Study Protocol. (2019)
  • Author(s): Ninomiya T, Ishikawa N, Inoue K, Kubo T, Yasugi M, Shibayama T, Maeda T, Fujitaka K, Kodani M, Yokoyama T, Kuyama S, Ochi N, Ueda Y, Miyoshi S, Kozuki T, Amano Y, Kubota T, Sugimoto K, Bessho A, Ishii T, Watanabe K, Oze I, Hotta K, Kiura K.
  • Journal Title: Clin Lung Cancer. Volume: 29 Pages: 134-138
  • DOI: doi: 10.1016/j.cllc.2018.10.008.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Significance of re-biopsy of histological tumor samples in advanced non-small-cell lung cancer in clinical practice. (2019)
  • Author(s): Hotta K, Ninomiya K, Ichihara E, Kiura K.
  • Journal Title: Int J Clin Oncol. Volume: 24 Pages: 41-45
  • DOI: doi: 10.1007/s10147-018-1344-x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A phase II trial of EGFR-TKI readministration with afatinib in advanced non-small-cell lung cancer harboring a sensitive non-T790M EGFR mutation: Okayama Lung Cancer Study Group trial 1403. (2018)
  • Author(s): Oda N, Hotta K, Ninomiya K, Minami D, Ichihara E, Murakami T, Yokoyama T, Ichikawa H, Chikamori K, Takigawa N, Ochi N, Harita S, Maeda Y, Kiura K.
  • Journal Title: Cancer Chemother Pharmacol. Volume: 82 Pages: 1031-1038
  • DOI: doi: 10.1007/s00280-018-3694-5.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Study Protocol: Phase-Ib Trial of Nivolumab Combined With Metformin for Refractory/Recurrent Solid Tumors. (2018)
  • Author(s): Kubo T, Ninomiya T, Hotta K, Kozuki T, Toyooka S, Okada H, Fujiwara T, Udono H, Kiura K.
  • Journal Title: Clin Lung Cancer. Volume: 19 Pages: e861-e864
  • DOI: doi: 10.1016/j.cllc.2018.07.010.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Combined effect of cabozantinib and gefitinib in crizotinib-resistant lung tumors harboring ROS1 fusions. (2018)
  • Author(s): Kato Y, Ninomiya K, Ohashi K, Tomida S, Makimoto G, Watanabe H, Kudo K, Matsumoto S, Umemura S, Goto K, Ichihara E, Ninomiya T, Kubo T, Sato A, Hotta K, Tabata M, Toyooka S, Maeda Y, Kiura K.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 109 Pages: 3149-3158.
  • DOI: doi: 10.1111/cas.13752.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Osimertinib Depletes EGFR T790M in the Spinal Fluid of Patients with Carcinomatous Meningitis of Lung Adenocarcinoma Harboring De Novo EGFR T790M. (2018)
  • Author(s): Senoo S, Ohashi K, Nishii K, Hara N, Kano H, Ninomiya K, Maeda Y, Kiura K.
  • Journal Title: J Thorac Oncol. Volume: 13 Pages: e140-e142.
  • DOI: doi: 10.1016/j.jtho.2018.03.016.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical significance of repeat rebiopsy in detecting the EGFR T790M secondary mutation in patients with non-small cell lung cancer. (2018)
  • Author(s): Ichihara E, Hotta K, Kubo T, Higashionna T, Ninomiya K, Ohashi K, Tabata M, Maeda Y, Kiura K.
  • Journal Title: Oncotarget. Volume: 29 Pages: 29525-29531.
  • DOI: doi: 10.18632/oncotarget.25705.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Needle wash solution cultures following EBUS-TBNA with or without endobronchial intubation. (2018)
  • Author(s): Minami D, Takigawa N, Oki M, Saka H, Shibayama T, Kiura K.
  • Journal Title: Respir Investig. Volume: 56 Pages: 356-360.
  • DOI: doi: 10.1016/j.resinv.2018.03.006.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phase 3 study of ceritinib vs chemotherapy in ALK-rearranged NSCLC patients previously treated with chemotherapy and crizotinib (ASCEND-5): Japanese subset. (2018)
  • Author(s): Kiura K, Imamura F, Kagamu H, Matsumoto S, Hida T, Nakagawa K, Satouchi M, Okamoto I, Takenoyama M, Fujisaka Y, Kurata T, Ito M, Tokushige K, Hatano B, Nishio M.
  • Journal Title: Jpn J Clin Oncol. Volume: 48 Pages: 367-375.
  • DOI: doi: 10.1093/jjco/hyy016.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The novel osimertinib resistant lung cancer mice model harboring EGFR mutations driven by the SP-C promoter (2018)
  • Author(s): Kadoaki Ohashi, Hisao Higo, Go Makimoto, Kenichiro Kudo, Kazuya Nishii, Kiichiro Ninomiya, Hiroe Kayatani, Takashi Ninomiya, Toshio Kubo, Kammei Rai, Eiki Ichihara, Katsuyuki Hotta, Masahiro Tabata, Katsuyuki Kiura
  • Organizer: AACR Annual Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Novel Syngenic Lung Cancer Mouse Model Harboring EGFR Mutations (2018)
  • Author(s): Kazuya Nishii, Kadoaki Ohashi, Hisao Higo, Kenichiro Kudo, Go Makimoto, Hiroe Kayatani, Hiromi Watanabe, Kiichiro Ninomiya, Takashi Ninomiya, Toshio Kubo, Kammei Rai, Eiki Ichihara, Katsuyuki Hotta, Masahiro Tabata, Katsuyuki Kiura
  • Organizer: The 6th JCA-AACR Special Joint Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] In vivo efficacy of triplet therapy with osimertinib, cetuximab and bevacizumab for lung cancer cells harboring EGFR T790M (2018)
  • Author(s): Kazuya Nishii, Kadoaki Ohashi, Go Makimoto, Hisao Higo, Kiichiro Ninomiya, Hiroe Kayatani, Takashi Ninomiya, Toshio Kubo, Kammei Rai, Eiki Ichihara, Katsuyuki Hotta, Masahiro Tabata, Katsuyuki Kiura
  • Organizer: AACR Annual Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of the Rapid Acquired Resistance of ALK-positive Lung Cancers to Alectinib: A Comprehensive Study Using Autopsied Specimens and Patient-derived Cell Lines (2018)
  • Author(s): Go Makimoto, Kadoaki Ohashi, Kazuya Nishii, (Shuta Tomida), Hiroe Kayatani, Hisao Higo, Kiichiro Ninomiya, Hiromi Watanabe, Takashi Ninomiya, Toshio Kubo, Eiki Ichihara, Akiko Sato, Katsuyuki Hotta, Masahiro Tabata, (Sinichi Toyooka), Yoshinobu Maeda, Katsuyuki Kiura
  • Organizer: The 6th JCA-AACR Special Joint Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] EGFR変異陽性NSCLCに対するafatinib・bevacizumab併用療法の第I相試験：OLCSG1404 (2018)
  • Author(s): 青江 啓介、近森 研一、前田 忠士、亀井 治人、二宮 崇、野上 尚之、別所 昭宏、久山 彰一、藤本 伸一、杉本 啓介、瀧川 奈義夫、木浦 勝行
  • Organizer: 第58回日本呼吸器学会学術講演会