2015 Fiscal Year Research-status Report

多発性骨髄腫のゲノムメチル化からアプローチする悪性化機構と新規治療標的

Research Project

Project/Area Number	15K09456
Research Institution	Sapporo Medical University
Principal Investigator	石田禎夫札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20305220)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	池田博札幌医科大学, 道民医療推進学講座, 助教 (60570132) 丸山玲緒札幌医科大学, 医学部, 准教授 (60607985) [Withdrawn]
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords	多発性骨髄腫 / メチル化 / エピジェネッティック / ゲノム
Outline of Annual Research Achievements	多発性骨髄腫のゲノムメチル化からアプローチする悪性化機構と新規治療標的: これまでの多くの研究から、DNAメチル化やヒストン修飾などのエピジェネティックな制御機構の異常が癌の発生や進展に重要であることが明らかとなり、近年ではエピジェネティック修飾を標的とする阻害剤も臨床応用されはじめている。例えばHDAC阻害剤のパノビノスタットは多発性骨髄腫(MM)の治療に使用されている。一方MMは非常にheterogenousな疾患であり、腫瘍の進行の過程で様々な遺伝子異常に基づき、多様なsubcloneが生じる。そのため標的や作用機序の異なる薬剤を組み合わせた多剤併用療法を行うことが臨床上重要であり、既存の治療薬とは標的や機序の異なる新規薬剤の探索が望まれている。そこで本研究では多発性骨髄腫に有効なエピジェネティック治療薬を探索し臨床への応用を目指す。まず我々は各種エピジェネティック修飾を標的とする阻害剤を用いて、in vitroで骨髄腫細胞株における抗腫瘍効果の評価を行った。その結果、薬剤感受性試験においてMMの細胞増殖を抑制する数種類のエピジェネティック阻害剤を同定した。さらにエピジェネティック阻害剤が有効な細胞株においてPI染色やAnnexin V/PI染色を行ったところアポトーシスが誘導されていることが示唆された。今回我々は数種類のMMに対して有効なエピジェネティック阻害剤を同定したので、今後はそのエピジェネティック阻害剤が作用を発揮する際に中心的な役割を果たす遺伝子を探索していく方針である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 前項でも述べたように我々は多発性骨髄腫（MM）に有効なエピジェネティック治療薬を探索し臨床への応用を目指している。まず我々は数種類の各種エピジェネティック修飾を標的とする阻害剤を用いて、in vitroで骨髄腫細胞株における抗腫瘍効果のスクリーニング試験を行った。その結果薬剤感受性試験においてMMの細胞増殖を抑制する数種類のエピジェネティック阻害剤を同定した。さらにエピジェネティック阻害剤が有効な細胞株においてPI染色やAnnexin V/PI染色を行ったところアポトーシスが誘導されていることが示唆された。今回我々はMMに対して有効な数種類のエピジェネティック阻害剤を同定することができた。このエピジェネティック阻害剤の中には単剤でスクリーニングに用いた全ての骨髄腫細胞株の増殖を抑制したもの、あるいは併用でスクリーニングに用いた全ての骨髄腫細胞株の増殖を抑制したものも含まれており、今回我々が目標としていた『MMに対して有効なエピジェネティック阻害剤の同定』に関しては達成できたと思われる。今後の課題としては、そのエピジェネティック阻害剤が作用を発揮する際に中心的な役割を果たす遺伝子の同定である。今後我々はエピジェネティック阻害剤に対して感受性のある細胞株に着目し、その作用機構の解明を試みる方針である。具体的にはエピジェネティック修飾の差異に着目して、各種生化学的・分子生物学的手法により解析を行っていく。以上の理由より本研究課題に関しては計画通り進んでいると言える。
Strategy for Future Research Activity	前項でも述べたようにこれまでの研究により我々は多発性骨髄腫(MM)に対して有効な数種類のエピジェネティック阻害剤を同定した。今後はエピジェネティック阻害剤に対して感受性のある細胞株に着目し、その作用機構の解明を試みる方針である。具体的には、阻害剤を用いた際のエピジェネティック修飾の差異に着目して、各種生化学的・分子生物学的手法により解析を行う。方法としては、発現アレイやChIP-seq法（クロマチン免疫沈降法）により網羅的な解析を行い、候補となる遺伝子を絞り込み、それらのノックダウンや遺伝子導入実験を施行し機能的意義を明らかにしていく。またエピジェネティック阻害剤が作用を発揮する際に中心的な役割を果たす遺伝子の候補が絞られた際には臨床検体における上記遺伝子の発現を確認し、予後や治療効果との関連等を検証する。さらにヒトMM細胞株をマウスに移植したxenograftモデルを作製し各種実験を行うことにより、上記の結果をin vivoにおいても検証していくとともに、ボルテゾミブ、サリドマイド、レナリドミド、ポマリドミドなどの既存の治療薬との併用による抗腫瘍効果の比較等を行い、臨床応用の可能性を検証する。本研究は多発性骨髄腫に有効な新規薬剤を発見できれば臨床応用への可能性も広がり有益であると考えられる点、さらに多発性骨髄腫の発癌過程の解明に繋がる可能性が考えられる点で非常に有用であると考えられる。
Causes of Carryover	これまでの研究では、この研究前に購入していた物品が残っており、新たに購入する物品が少なかったことが、次年度使用額が生じた理由である。
Expenditure Plan for Carryover Budget	今後は新たに物品を購入する必要があり、予定した金額、または予定金額以上の物品購入費が必要と考える。