不良タンパク質の微小管輸送およびアグリソーム形成を標的とする転移性乳癌の新規治療

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K21388
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 風間 宏美 東京医科大学, 医学部, 助手 (00339350)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 乳癌 / アグリソーム / 小胞体ストレス / プロテアソーム / オートファジー

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，転移・再発乳癌に対してアグリソーム形成を標的とする新規治療法の開発を目的とするものであり，平成28年度は概ね計画通りに遂行できた。
転移性乳癌細胞株MDA-MB231細胞にプロテアソーム阻害剤であるボルテゾミブ（BZ)を作用させると，抗ビメンチン抗体で強陽性に染色されるアグリソームが微小管形成中心に形成された。微小管重合阻害剤であるビノレルビン(VNR)または脱重合阻害剤であるパクリタキセル(PTX)をBZと同時に作用させると，このアグリソーム形成が阻害され，小胞体(ER)ストレス負荷を介した殺細胞効果が増強した。興味深いことに，この殺細胞増強効果はVNRの方がPTXよりはるかに強かった。また，BZとVNRとのコンビネーションの優位性は他の転移性乳癌細胞でも再現された。
この現象を時系列で詳細に解析するために，１）アグリソーム形成の定量解析法としてEGFP-vimentin安定導入株（MB231-EGFP-vimentin)の樹立を，また，２）ERストレス定量解析法としてMB231-ERAI-venus安定導入株 (ERストレスに応じてXBP1のスプライシングが誘導され蛍光venusが誘導されるシステム）を作成した。この安定導入株とIncuCyte生細胞解析システムも用いることで，アグルソーム形成能ならびにERストレス負荷が経時的に簡便かつ安定して評価可能となった。
今後は，各種薬剤によるアグリソーム形成阻害能とERストレス負荷の相関性を検証し，最も効率的な薬剤の組合せの抽出を行い，さらに，乳癌細胞株移植マウスを用いてin vivoの薬理効果を検証する予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

アグリソーム形成およびERストレス負荷の独自の定量解析法が確立したため，今後の研究進展の加速が期待できる。

Strategy for Future Research Activity

アグリソーム形成能およびERストレスの定量的生細胞イメージング法がほぼ確立した。
今後はこの解析方法を駆使してアグリソーム形成を阻害するための有効な薬剤の組合せを抽出し，動物実験により薬理効果を検証していく。

Causes of Carryover

物品費（消耗費）が少額(6,047円）繰り越された。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度で全額使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Targeting bortezomib-induced aggresome formation using vinorelbine enhances the cytotoxic effect along with ER stress loading in breast cancer cell lines. (2016)
  • Author(s): Miyahara K, Kazama H, Kokuba H, Komatsu S, Hirota A, Takemura J, Hirasawa K, Moriya S, Abe A, Hiramoto M, Ishikawa T, Miyazawa K.
  • Journal Title: Int J Oncol. Volume: 49 Pages: 1848-1858
  • DOI: 10.3892/ijo.2015.3237
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Macrolides sensitize EGFR-TKI-induced non-apoptotic cell death via blocking autophagy flux in pancreatic cancer cell lines. (2016)
  • Author(s): Mukai S, Moriya S, Hiramoto M, Kazama H, Kokuba H, Che XF, Yokoyama T, Sakamoto S, Sugawara A, Sunazuka T, Omura S, Handa H, Itoi T, Miyazawa K.
  • Journal Title: Int J Oncol. Volume: 48 Pages: 45-54
  • DOI: 3892/ijo.2015.3237
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Macrolide antibiotics exhibit cytotoxic effect under amino acid-depleted culture condition by blocking autophagy flux in head and neck squamous cell carcinoma cell lines. (2016)
  • Author(s): Hirasawa K, Moriya S, Miyahara K, Kazama H, Hirota A, Takemura J, Abe A, Inazu M, Hiramoto M, Tsukahara K, Miyazawa K.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0164529.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Macrolides enhance bortezomib-induced cytotoxicity and overcome stromal cell-mediated drug resistance in myeloma cells (2016)
  • Author(s): 森谷 昇太、風間 宏美、平本 正樹、半田 宏、宮澤 啓介
  • Organizer: 第178回 東京医科大学医学会総会
  • Place of Presentation: 東京医科大学病院
  • Year and Date: 2016-11-05
• [Presentation] Macrolides enhance bortezomib-induced cytotoxicity in myeloma cells co-cultured with stroma layer (2016)
  • Author(s): Shota Moriya, Hiromi Kazama, Masaki Hiramoto, Shin Aizawa, Toshiaki Sunazuka, Hiroshi Handa, Keisuke Miyazawa
  • Organizer: 第78回 日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-10-13 – 2016-10-15
• [Presentation] 光反応性クロスリンカーと磁性ナノビーズを用いた分子標的探索の試み (2016)
  • Author(s): 平本 正樹、武村 淳、風間 宏美、森谷 昇太、廣田 綾子、日野 浩嗣、高野 直治、阿部 晃久、宮澤 啓介
  • Organizer: 第89回 日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター/東北大学川内北キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [Presentation] Targetiong bortezomib-induced aggresome formation using vinorelbine enhances the cytotoxic effect along with ER-stress loading in breast cancer cell lines (2016)
  • Author(s): 宮原 か奈、風間 宏美、國場 寛子、小松 誠一郎、廣田 綾子、武村 淳、平澤 一浩、森谷 昇太、阿部 晃久、平本 正樹、石川 孝、宮澤 啓介
  • Organizer: 第177回 東京医科大学医学会総会
  • Place of Presentation: 東京医科大学病院
  • Year and Date: 2016-06-04
• [Presentation] Macrolide Antibiotics Exhibit Cytotoxic Effect under Amino Acid-Depleted Culture Condition via Blocking Autophagy Flux in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma Cell Lines (2016)
  • Author(s): 平澤 一浩、森谷 昇太、宮原 か奈、風間 宏美、廣田 綾子、武村 淳、阿部 晃久、稲津 正人、平本 正樹、塚原 清彰、宮澤 啓介
  • Organizer: 第177回 東京医科大学医学会総会
  • Place of Presentation: 東京医科大学病院
  • Year and Date: 2016-06-04
• [Remarks] 分子標的探索センター
  • URL: http://www.tokyo-med.ac.jp/target/