HER2新規結合分子サイトケラチン19に着目したHER2活性癌の新規治療法

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10681
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 宗 淳一 岡山大学, 大学病院, 講師 (90559890)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三好 新一郎 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (00190827) ; 冨田 秀太 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (10372111) ; 佃 和憲 岡山大学, 大学病院, 講師 (20346430) ; 豊岡 伸一 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (30397880) ; 山本 寛斉 岡山大学, 大学病院, 助教 (40467733) ; 阪口 政清 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (70379840) ; 浅野 博昭 岡山大学, 大学病院, 助教 (70534775)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: HER2 / サイトケラチン19

Outline of Annual Research Achievements

HER2蛋白は、肺癌・乳癌・胃がんなど多くの腫瘍で活性化している。一方、既存のHER2分子標的薬は効果や薬剤耐性の問題があり、HER2活性化腫瘍への新たな治療戦略が求められている。申請者らは、細胞骨格の中間フィラメントであるサイトケラチン19（CK19）が、HER2に直接結合してその活性化に関与していることをこれまでに新たに発見しており、今回HER2-CK19相互結合に着目したHER2活性化腫瘍の新たな治療戦略を開発することを本研究の目的とした。初年度は、「HER2-CK19の細胞内局在診断」と「HER-CK19相互活性に関連する遺伝子群やパスウエイの発現アレイデータを用いた同定」を行うことで、HER2-CK19活性化腫瘍の病態解明を目指した。
１）細胞内局在診断では、in vitroとin vivoに、免疫沈降法と免疫染色法を用いて、肺癌細胞株と肺癌臨床検体（n=86）に関して検討し、CK19高発現例では、HER2も高発現していることが有意に多く、かつ、いずれも細胞表面に共発現している（すなわち、細胞膜近傍で結合している可能性）ことを見い出した。
２）発現アレイデータは、National Cancer Center in Japan (NCC)の226例の肺腺癌のデータと、the cancer genome atlas（TCGA）の230例の肺腺癌のデータから、HER2/CK19共発現症例では予後が悪い可能性があることを見出している。また、Gene Set enrichment解析を行い、HER2/CK19共発現は、炭素代謝のパスウエイに関連している可能性を見出している。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

初年度の計画は前述のように、研究実施計画書に記載した通り進んでいる。すでに、次年度のRNA干渉を用いたCK19発現抑制実験も肺癌に限って終了している。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度と30年度は、RNA干渉を用いたCK19発現抑制の、in vitro & in vivoでの抗腫瘍効果の検討を行うとともに、ドラッグリポジショニング解析法を活用して、新たなHER2-CK19相互作用阻害剤の同定を試みることを計画している。
すでに、RNA干渉を用いたCK19抑制実験は、in vitroに開始し、肺癌では主だった結果がでており、今後乳癌・胃癌において同様の検討をしていく予定である。本抑制実験の正常組織への影響や、小ヘアピンRNAによるCK19発現抑制ヌードマウスXenograftモデルを作成して、in vivoでの抗腫瘍効果の検討を、今後視野に入れている。
HER2-CK19活性化腫瘍に対する治療戦略の樹立が上記アプローチで困難な場合は、HER2-CK19活性化細胞株の発現プロファイルを、ドラッグリポジショニング手法を用いて解析し、候補薬物を抽出して、前述のアッセイにより抗腫瘍効果や正常組織への影響を検討して、HER2-CK19活性化阻害の早期臨床応用の可能性を探る。可能であれば、既存のHER2分子標的薬との相加相乗効果の評価も行う。

Causes of Carryover

額に制限があり、適切な使途で使用することが当時できませんでした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

可能であれば、次年度と合算することで使用したいと考えております。

Research Products

• [Journal Article] Interaction of cytokeratin 19 head domain and HER2 in the cytoplasm leads to activation of HER2-Erk pathway (2016)
  • Author(s): Ohtsuka T, Sakaguchi M, Yamamoto H, Tomida S, Takata K, Shien K, Hashida S, Miyata-Takata T, Watanabe M, Suzawa K, Soh J, Youyi C, Sato H, Namba K, Torigoe H, Tsukuda K, Yoshino T, Miyoshi S, Toyooka S
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 23 Pages: 39557
  • DOI: 10.1038/srep39557.
  • Peer Reviewed / Open Access