2019 Fiscal Year Research-status Report
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16K21746
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| Research Institution | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
小林 進 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 分野長
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2018 – 2020
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| Keywords | 肺がん / EGFR / チロシンキナーゼ / β-catenin / チロシンキナーゼ阻害薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
EGFR遺伝子活性型変異を伴う非小細胞肺癌に対して、現在までに第3世代までのEGFRチロシンキナーゼ阻害薬(TKI)が承認され、予後も劇的に改善されている。しかし、一度縮小した腫瘍は2年ほどで耐性を示すようになり、完全治癒はいまだ達成されていない。この耐性機序の解明には活性型EGFRの発がんにおける役割を理解することが重要である。我々は、初年度の東北大学大学院歯学研究科・先端再生医学研究センターの犬塚博之准教授との共同研究により、活性型EGFRによるβ-cateninの4箇所(Y142, Y670, Y716、Y748)のチロシンリン酸化がその核移行とタンパク安定性に関与していることを示した。令和元年度は、β-cateninの別のチロシン残基であるY333が別のチロシンキナーゼであるSRCによってリン酸化され、興味深いことにEGFR-TKI阻害剤存在下ではそのリン酸化が増強されていることを見出した。Y333のリン酸化の増強によってβ-cateninはTBX5と結合し、抗アポトーシスたんぱくであるBCL-XLを増強させた。この機構が、Drug-Tolerant Persiser (DTP)細胞の形成に重要であり、キナーゼ耐性に重要であることを示した。このDTP細胞の出現を抑制することでEGFR-TKI阻害剤耐性を制御できる可能性を示す。
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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(令和元年度)では、交付申請書に記載した当該年度の実験計画をほぼ終了し、活性型EGFR及びSrcによるβ-cateninのリン酸化の役割を解明できたと考えている。東北大学大学院の犬塚博之准教授との共同研究も大変順調であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
3年度目は、EGFR-TKI存在下においてSRCによるβ-catenin-Y333のリン酸化機構及びその生物学的役割を検討する。具体的には、まずβ-catenin-Y333F変異体を作成し、TBX5との結合能、TBX5の転写活性の上昇とBCL2L1の発現変化を共免疫沈降法、ルシフェラーゼアッセイ、リアルタイムPCR法にて検討する。また、肺がん細胞(H1975およびPC9)細胞を用いてCRISPR-CAS9を用いてβ-catenin-Y333Fノックイン細胞を作成し、DTP細胞産生能と第3世代EGFR-TKI阻害薬であるosimertinibに対する耐性細胞の出現率を野生型細胞と比較する。さらに、野生型H1975細胞と、β-cateninチロシン変異H1975細胞を用いて、RNAシークエンスおよび2種類の抗体(TBX5およびH3K27ac)を用いたクロマチン免疫沈降シークエンス(ChIP-Seq)を行う。これら3つのデータを比較検討することで、β-cateninのチロシンリン酸化によって活性能の上昇したTBX5下流の標的遺伝子を同定する。最後に、活性化型β-cateninを発現するマウス(Ctnnbl^<ex3>)と変異型EGFR発現マウスを掛け合わせ、osimertinibで治療することによって活性化型β-cateninがosimertinibに対する耐性発現に寄与していることを検討する。研究の最終年度に当たり、論文化及び出版を目指す。
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| Causes of Carryover |
昨年度中にマウスを使用した実験の開始を計画していたが、特任研究補助員が一人退職したため、動物実験のための研究費が使用されずに繰越となった。令和2年4月より新たな研究補助員が加わり、次年度に上記動物実験に使用する予定である。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Molecular dynamics simulation-guided drug sensitivity prediction for lung cancer with rare EGFR mutations2019
Author(s)
Ikemura S, Yasuda H, Matsumoto S, Kamada M, Hamamoto J, Masuzawa K, Kobayashi K, Manabe T, Arai D, Nakachi I, Kawada I, Ishioka K, Nakamura M, Namkoong H, Naoki K, Ono F, Araki M, Kanada R, Ma B, Hayashi Y, Mimaki S, Yoh K, Kobayashi SS, Kohno T, Okuno Y, Goto K, Tsuchihara K, Soejima K
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci USA
Volume: 116
Pages: 10025-10030
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Brief Report : EGFR-mutated lung cancers resistant to osimertinib through EGFR-C797S respond to 1st generation reversible EGFR inhibitors but eventually acquire EGFR-T790M/C797S in preclinical models and clinical samples2019
Author(s)
Rangachari D, To C, Shpilsky JE, VanderLaan PA, Kobayashi SS, Mushajiang M, Lau CJ, Paweletz CP, Oxnard GR, Jänne PA, Costa DB
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Journal Title
J Thorac Oncol.
Volume: 14
Pages: 1995-2002
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] TAS6417/CLN-081 is a pan-mutation-selective EGFR tyrosine kinase inhibitor with a broad spectrum of preclinical activity against clinically-relevant EGFR mutations2019
Author(s)
Udagawa H, Hasako S, Ohashi A, Fujioka R, Hakozaki Y, Shibuya M, Abe N, Komori T, Haruma T, Terasaka T, Fujita R, Hashimoto A, Funabashi K, Yasuda H, Miyadera K, Goto K, Costa DB, and Kobayashi SS
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Journal Title
Molecular Cancer Research
Volume: 17
Pages: 2233-2243
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Multiple modalities of single cell analyses to evaluate the tumor microenvironment in clinical specimens2019
Author(s)
Yukie Kashima, Shota Fukuoka, Yosuke Togashi, Takahiro Kamada, Ayako Suzuki, Yoshiaki Nakamura, Kohei Shitara, Akihiro Ohashi, Taku Yoshida, Naofumi Taoka, Tatsuya Kawase, Teiji Wada, Kocihiro Inaki, Masataka Chihara, Yutaka Suzuki, Katsuya Tsuchihara, Susumu S Kobayashi, Hiroyoshi Nishikawa, Toshihiko Doi.
Organizer
AACR-NCI-EORTC International Conference on Molecular Targets and Cancer Therapeutics
Int'l Joint Research
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[Presentation] Met/Rorl-β-catenin-Bcl-xL axis contributes to the emergence of drug-tolerant cells that evolve into resistant tumors in EGFR-mutant lung cancer2019
Author(s)
Masanori Fujii, Sohei Nakayama, Naoki Akanuma, Gilbert Pan, Ikei S. Kobayashi, Hisashi Takei, Kohei Shimizu, Mariko Ando, Eunyoung Heo, Carol Gergis, Hiroyuki Inuzuka, Wenyi Wei, Daniel B. Costa, and Susumu S. Kobayashi
Organizer
AACR Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Preclinical evaluation of TAS6417 as a highly effective, pan-mutation-selective EGFR tyrosine kinase inhibitor2019
Author(s)
Hibiki Udagawa, Shinichi Hasako, Akihiro Ohashi, Naomi Abe, Tomonori Haruma, Toshiharu Komori, Miki Terasaka, Ryoto Fujita, Kaoru Funabashi, Hiroyuki Yasuda, Kazutaka Miyadera, Koichi Goto, Daniel B. Costa and Susumu S. Kobayashi
Organizer
AACR Annual Meeting
Int'l Joint Research
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