2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K18451
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
窪田 大介 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (70638197)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 骨肉腫 / 抗がん剤抵抗性 / チロシンキナーゼ / リン酸化 / 小分子化合物 / 腫瘍低酸素環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨肉腫は若年者に好発する悪性骨腫瘍である。化学療法の導入により骨肉腫の予後は改善されてきたが、一方で化学療法抵抗性の骨肉腫患者の予後は依然として不良で臨床的な問題点となっている。現在までに我々は骨肉腫の化学療法抵抗性を規定する分子を同定し、治療開始前に奏効性を予測するバイオマーカーの開発を進めてきた。本研究では、バイオマーカーの臨床応用を目指すと共に、化学療法抵抗性の骨肉腫に対する新規治療法の開発を行う。
申請者は新規治療法の開発にあたり、化学療法奏効性に関わるタンパク質, マイクロRNA(miRNA), チロシンキナーゼ(TK)に注目した。これまでに先行研究において抗癌剤奏効性に関与するタンパク質(PRDX2)とmiRNAを同定している。本研究ではこれらの分子を標的として、治療抵抗性骨肉腫に対する新規治療法の開発を目指す。またチロシンキナーゼ（TK）については、近年、骨軟部腫瘍領域においてもpazopanibというTK阻害剤が臨床で使われるようになり注目されている。しかしその適応は悪性軟部腫瘍に限られ、悪性骨腫瘍である骨肉腫に対する効果はいまだ明らかとなっていない。そこで我々は、骨肉腫におけるTKの発現を網羅的に評価し、骨肉腫において有効なTK阻害剤の探索を行う。
このよう骨肉腫は抗癌剤の奏効性をバイオマーカーにより事前に予測し、化学療法奏効性やTKの発現状況など個々の分子病態を把握した上で、最適化された治療を提供することが重要である。そしてこのように遺伝子背景を基とした治療戦略を確立することによって、長年改善のみられなかった骨肉腫の予後改善に寄与することが可能となる。
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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
今年度は主に骨肉腫の化学療法抵抗性に関わる分子である、PRDX2およびmiRNAが治療標的として有用であるかの検討を主に行った。タンパク質の網羅的な発現解析により化学療法奏効性予測バイオマーカーであるPRDX2を同定した。PRDX2は抗酸化タンパク質の一つで、腫瘍低酸素環境に関与するタンパク質である。腫瘍低酸素環境については、腫瘍組織内の重度の低酸素状態（ハイポキシア）が、腫瘍の増殖能や転移能、薬剤耐性、血管新生に関与することはすでに多くのがん疾患で知られている。今回はこの腫瘍低酸素環境の一因となるPRDX2の発現に注目し、その阻害剤であるconoidin-Aの骨肉腫に対する抗腫瘍効果の検討を行った。conoidin-AはPRDXの選択的阻害剤として存在しているが、腫瘍疾患に対する抗腫瘍効果については明らかとなっておらず、本研究が初の報告となる。conoidin-Aを骨肉腫細胞株に投与しMTTアッセイをおこなったところ、濃度依存性・時間依存性に細胞増殖を抑制することを明らかとした。また、conoidin-AはPRDX2の発現を抑制することを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は骨肉腫の新規治療標的候補と考えられたPRDX2阻害剤の腫瘍増殖抑制のメカニズム（アポトーシス等）についての解析を進めていく。また生体レベルでの抗腫瘍効果を確認するために、ゼノグラフトモデルを用いて、PRDX2阻害剤の有効性を確認する。
また、チロシンキナーゼに関しては、骨肉腫の臨床検体・細胞株を用いてヒトで発現するTKの発現をウェスタンブロット法および特異抗体・リン酸化アレイなどの手法を用いて調査する。またリン酸化の状態に異常が見られた分子を標的としたチロシンキナーゼ阻害剤について、骨肉腫細胞株を用いたin vitroでの抗腫瘍効果の確認、および生体レベルでの抗腫瘍効果の確認を進めていく。
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| Causes of Carryover |
当初、平成 27年度計画では、骨肉腫細胞株のリン酸化タンパク質の状態を確認するためのリン酸化アレイを予定していた。使用予定としていたリン酸化アレイが発売中止となっていることもあり、今年度の解析は見送りとした。新たに使用するリン酸化アレイもしくはそれに代替する解析技術（mRNAレベルで解析するnano-string）を現在検討しており、平成28年度に施行予定としている。そのため、平成28年度への繰越申請額が発生している。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度にリン酸化アレイ・nano-stringに関わる研究費を計上した。次年度使用額については、骨肉腫細胞株を用いて主にチロシンキナーゼのリン酸化状態を網羅的に解析し、骨肉腫に有効なチロシンキナーゼ阻害剤を探索する。またPRDX2阻害剤については平成27年度にin vitroレベルでの抗腫瘍効果を確認したので、そのメカニズムの解析および、in vivoでの抗腫瘍効果についての検討を進めたい。これらの研究のための、リン酸化解析のための費用、細胞培養に関わる費用、動物実験のための費用、および成果発表のための費用を、次年度使用額として申請をお願いしたい。
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