2017 Fiscal Year Research-status Report
Drs癌抑制蛋白の機能をペプチド模倣する新しい抗腫瘍分子標的薬の探索
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16K07169
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
旦部 幸博 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (50283560)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | 分子標的薬 / 分子模倣 / 抗癌剤 / Drs癌抑制遺伝子 / Sushiモチーフ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒト癌の悪性化過程でしばしば発現消失する癌抑制遺伝子Drsに着目し、その抗腫瘍作用に重要なタンパク部分構造であるSushiモチーフの立体構造をミミック(分子模倣) する低分子化合物(MI化合物）の抗腫瘍活性を解析し、新たな分子標的薬としての可能性を検討することを目的に実験を行った。本年度においては、まず初年度の第一次、第二次スクリーリングで抗腫瘍活性を見いだしたMI化合物の構造をもとに、新たな11種のMI化合物をデザインして第三次スクリーニングを行い、これまでの試験で良好な成績だった4種と合わせた15種類のMI化合物を用いてin vitro 抗腫瘍活性試験を実施し、活性が高く毒性の少ない候補化合物の絞り込みを行った。大腸癌細胞株 DLD-1、ヒト膵臓癌細胞株MIAPaCa-2などの足場非依存性増殖(軟寒天培地中のコロニー形成)抑制試験、ならびに3Dスフェロイド形成抑制試験の結果から、10μM以下の低濃度で抗腫瘍活性を示す化合物７つを見いだした。ただし、最も強い活性を示す化合物は線虫を用いた生物毒性試験において毒性が高いことが示唆されたため候補から除外した。これらの結果を踏まえて、新規合成品を加えた６化合物での第四次（最終）スクリーニングを実施し、#0925、#0948、#0817の３化合物をin vivo抗腫瘍活性試験に向けた候補化合物として選定した。また、in vivo抗腫瘍活性試験の効率化と定量化のために、マウス同所性膵臓癌モデル実験法の改良を行い、NOD/SCIDマウス膵頭部へのヒト癌細胞移植実験系とhEGFR免疫染色による定量法の確立を行った。
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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
当初、in vitro抗腫瘍活性がもっとも強い化合物(MI4232)について、その作用機序を含めた検討を進めていたが、その後、生物毒性試験の結果から毒性が強い可能性が浮上し、in vivoでの投与を見合わせることになった。そのため、活性自体はやや劣るものの毒性の少ない化合物の中から改めて候補を選出するのと並行して、実験系のブラッシュアップを行い、必要な量が合成によって確保でき次第、効率的な実験が可能になるよう準備を整えることができた。なお、MI4232は抗腫瘍剤探索という観点から候補から除外したものの、低濃度で癌細胞株にアポトーシスを誘導することを確認している。もともと、Drs遺伝子自体が高発現するとアポトーシスを誘導することを我々は明らかにしており、Drsの抗腫瘍メカニズムを研究する新しいツールとして利用できる可能性が考えられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
スクリーニングで見いだした候補化合物のうち、活性の強さと毒性の低さから現時点で最も有望と考えられるのはMI0925であるため、この化合物を中心に、ヌードマウスまたはNOD/SCIDマウスの皮下腫瘍形成モデル、同所性膵臓癌モデルに対するin vivo抗腫瘍活性の検討を進める。また、このとき得られた腫瘍組織において各種シグナル伝達タンパク質（Ras/MEK/Erk経路、PI3K/Akt/mTOR経路など）、がん幹細胞マーカー（CD44、ALDH1A1など）の発現やアポトーシス誘導（TUNEL法などによる）の変化を解析し、in vitroでがん細胞を薬剤処理した後の結果（ウエスタンブロット法による）と合わせて、候補化合物の抗腫瘍メカニズムについての検討を行う。
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