2017 Fiscal Year Research-status Report
Molecular therapy for esophageal cancer targeting the p53 and the Hippo pathways
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17K10617
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| Research Institution | Chiba Cancer Center (Research Institute) |
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Principal Investigator |
田川 雅敏 千葉県がんセンター(研究所), がん治療開発グループ, 部長 (20171572)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 英昭 東邦大学, 医学部, 教授 (20292691)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 食道がん / p53経路 / 細胞死 / MDM2 / MDM4 / DNA傷害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
食道がんの臨床検体を用いた全ゲノム配列決定の結果、最多の変異はp53遺伝子であり、約93%の症例でloss of functionが生じている。またヒストン修飾経路の異常の次ぎに、Hippo経路に属する分子の異常が挙げられている。これらの遺伝子異常は本疾患の治療抵抗性に関与し、予後不良との関係も示されている。したがって、この遺伝子異常が治療の標的となりうると想定できる。そこで、日本人由来のヒト食道がん細胞株でp53遺伝子型が異なるものを使用して、p53分子に作用する各種薬剤の抗腫瘍効果について検討した。DNA傷害を引き起こすシスプラチンを使用すると、9種類すべての細胞でリン酸化H2AXが上昇しcaspase-3, PARPが切断されたが、p53発現の上昇と同分子のリン酸化が生じたのは、正常型p53遺伝子の4種類の細胞のうち2種類にすぎなかった。しかもこの2種類とも、p53分子の標的であるp21およびMDM2分子の発現上昇がおこらなかった。一方p53を発現するアデノウイルス（Ad-p53）を使用するとp53の遺伝子型に関わらず全ての細胞で殺細胞効果が生じていた。すなわち、食道がん細胞ではp53経路の下流は保たれているが、p53分子機能に異常があり、DNA傷害はp53機能とは無関係に細胞死を誘導すると想定された。したがって、p53分子の機能の正常化を薬剤で行うことが可能となれば、当該薬剤は新しい薬剤候補となりうる。そこで、p53分子の分解に関わるMDM2およびMDM4分子の阻害剤を使用して、上記の細胞に細胞傷害活性を誘導できるかどうかを検討した。使用した薬剤はnutlin-3a, RITA, RG7112, NSC207895であった。これらの薬剤はいずれても食道がん細胞の増殖を抑制したが、その抑制性はp53の遺伝子型とは関係しなかった。
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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
本年度の予定であった、p53経路の正常化による抗腫瘍効果はほぼ検討が出来ている。但しAd-p53とりわけAd-delE1Bによるp53遺伝子発現後に、p53分子の分解を阻害する薬剤との併用効果の解析は充分ではなく、現在検討中である。本研究のなかで検討した薬剤のなかにp53変異型を正常化しうるCP-31398があるが、この薬剤に対する食道がん感受性は、p53の遺伝子型によらなかったがp21分子発現を誘導した。すなわちこれはp53非依存的なp21の誘導であり、しかも同薬剤は一部の細胞にPARPとcaspase-3の切断をおこし、野生型p53の細胞を含めてp53遺伝子型によらずアポトーシスを誘導していた。本薬剤は特定の変異型p53を機能的に野生型に変換して、p53機能を回復するとされているが、その回復可能な変異型p53の配列と今回検討した食道がんの変異型p53の配列とは一致しておらず、野生型p53分子の発現上昇を誘導していなかった。これはCP-31398の標的として、回復可能な新たなp53配列に関連するものか、非p53経路による細胞死が考えられる。したがって、本研究では一部未実施の部分があったが、特定の薬剤については、p53経路非依存的な細胞死の誘導に関する解析を実施できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
食道がんではその遺伝子解析からp53経路が失活しているが、野生型p53分子の発現によって細胞死が誘導され、しかもp53分子作用する薬剤の一部にp53経路非依存的ではあるがアポトーシスが誘導されていた。またp53経路とHippo経路は相互にクロストークがあると報告されているが、食道がんではHippo経路に属する分子の遺伝子変異も比較的高頻度である。そこで、Hippo経路の標的であるfocal adhesion kinase等の阻害剤を使用して、当該薬剤の抗腫瘍効果を検討し、さらにはHippo経路に作用する薬剤の感受性に関して、p53経路の活性化に伴う変化を検討する。また本年度で興味深い結果を得たCP-31398の作用機序を明らかにし、非p53経路による細胞死あるいはp21分子の誘導を検討する。
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| Causes of Carryover |
（理由）本年度の研究が比較的順調に進行したが、アデノウイルスを使用した研究が充分に実施できておらず、そのため当該ベクター作製に関する支出が少なくなっている。また低分子化合物に一部は、すでにある試薬を使用したため、新たに購入する必要性がなかった。その他生化学的検討も、既存の試薬を使用できたため、当該費用は比較的低く抑えることができた。
（使用計画）次年度は当初の予定どおり、Hippo経路の各種阻害剤についてその抗腫瘍効果を検討する。そのために、必要な薬剤あるいは当該分子のsi-RNA試薬の購入に研究費用を当てる。またHippo経路とp53経路との相互作用を関係の解析には、当該経路の各種分子の発現を知る必要があり、当該分子の各種リン酸化抗体を購入する。
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