アポトーシス抵抗性に起因する変異型選択的EGFR-TKI耐性克服治療の開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09649
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 竹内 伸司 金沢大学, 附属病院, 講師 (90565384)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 非小細胞肺癌 / EGFR変異 / アポトーシス

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、本邦でも承認されたOsimertinibを含む変異型選択的EGFR-TKIに対するアポトーシス抵抗性に着目し、末梢血を用いたBIM遺伝子多型測定に基づくEGFR変異陽性肺癌における新たな個別化治療開発を目的として、これまでに以下の成果をあげた。
1) Zinc-finger nucleaseを用いてホモ接合型でBIM遺伝子多型を導入したPC-9 BIMi2-/-細胞をマウス皮下に移植し、OsimertinibとVorinostatの効果を検討したところ、各単剤の治療では腫瘍は縮小しなかったが、併用治療によって著明な縮小効果を認めた。
2) PC-9 BIMi2-/-細胞をin vitroで第1世代EGFR-TKIであるGefitinibの耐性株を樹立し、EGFR T790M変異陽性であることが確認された。このPC-9 BIMi2-/- GR細胞も同様に、Osimertinibに対してアポトーシス抵抗性を示し、Vorinostatと併用することで顕著にアポトーシスが誘導された。
3) Vorinostatの併用効果について、いずれのHDAC阻害活性が重要であるかを明らかにするためsiRNAを用いて検討したところ、HDAC3の発現抑制によりOsimertinibによるアポトーシス誘導性が回復したことから、HDAC3阻害が標的として重要であることが明らかになった。
4) 検査企業との共同研究により、末梢血を用いたBIM遺伝子多型の測定系を確立した。
5) 2017年度までの成果を発展させるため、Vorinostatより強い効果が期待できる新規HDAC阻害薬を用いてPC-9 BIMi2-/-細胞に対するEGFR-TKIとの併用効果をin vitro、in vivoで明らかにした。

Current Status of Research Progress

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

Reason

Osimertinibが第3相臨床試験（FLAURA試験）の結果により、EGFR変異陽性（T790M陰性）の非小細胞肺癌の一次治療として適応拡大されたため、T790M陽性例に使用されるケースが限定的となった。よって、一次治療における変異型選択的EGFR-TKIのアポトーシス抵抗性を克服することを主な目的とし、新規化合物の有効性を検証した。

Strategy for Future Research Activity

新規HDAC阻害薬のアポトーシス誘導におけるEGFR-TKIとの併用効果について、製薬企業と連携してさらに検討を加え、非臨床における有効性、安全性に関するデータを固め、臨床開発につなげる。

Causes of Carryover

新規化合物について製薬企業から提供を受けることができたことにより、2018年度に係る経費が節減された。次年度にこの経費を用いて動物実験及び細胞を用いた実験を追加し、論文発表を予定している。

Research Products

• [Journal Article] Epithelial-to-Mesenchymal Transition Is a Mechanism of ALK Inhibitor Resistance in Lung Cancer Independent of ALK Mutation Status. (2019)
  • Author(s): Fukuda K, Takeuchi S, Arai S, Katayama R, Nanjo S, Tanimoto A, Nishiyama A, Nakagawa T, Taniguchi H, Suzuki T, Yamada T, Nishihara H, Ninomiya H, Ishikawa Y, Baba S, Takeuchi K, Horiike A, Yanagitani N, Nishio M, Yano S
  • Journal Title: Cancer Research Volume: 79 Pages: 1658-1670
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-18-2052.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Notch3-dependent β-catenin signaling mediates EGFR TKI drug persistence in EGFR mutant NSCLC. (2018)
  • Author(s): Arasada RR, Shilo K, Yamada T, Zhang J, Yano S, Ghanem R, Wang W, Takeuchi S, Fukuda K, Katakami N, Tomii K, Ogushi F, Nishioka Y, Talabere T, Misra S, Duan W, Fadda P, Rahman MA, Nana-Sinkam P, Evans J, Amann J, Tchekneva EE, Dikov MM, Carbone DP.
  • Journal Title: Nat Commun. Volume: 9 Pages: 3198
  • DOI: 10.1038/s41467-018-05626-2.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Taniguchi H, Yamada T, Wang R, Tanimura K, Adachi Y, Nishiyama A, Tanimoto A, Takeuchi S, Araujo LH, Boroni M, Yoshimura A, Shiotsu S, Matsumoto I, Watanabe S, Kikuchi T, Miura S, Tanaka H, Kitazaki T, Yamaguchi H, Mukae H, Uchino J, Uehara H, Takayama K, Yano S. (2018)
  • Author(s): Taniguchi H, Yamada T, Wang R, Tanimura K, Adachi Y, Nishiyama A, Tanimoto A, Takeuchi S, Araujo LH, Boroni M, Yoshimura A, Shiotsu S, Matsumoto I, Watanabe S, Kikuchi T, Miura S, Tanaka H, Kitazaki T, Yamaguchi H, Mukae H, Uchino J, Uehara H, Takayama K, Yano S.
  • Journal Title: Nat Commun. Volume: 10 Pages: 259
  • DOI: 10.1038/s41467-018-08074-0.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 肺癌のアポトーシス抵抗性に起因する 分子標的薬耐性を克服する橋渡し研究 (2018)
  • Author(s): 竹内 伸司
  • Organizer: 第77回日本癌学会学術総会