卵巣奬液性癌におけるDNA修復遺伝子に関わる治療標的経路の探索

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15304
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 浅田 佳代 東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (50805843)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 統合的ゲノム解析 / 卵巣高異型度漿液性癌 / 相同組換修復関連遺伝子変異 / PARP阻害剤

Outline of Annual Research Achievements

本研究では卵巣高異型度漿液性癌を対象に、①これまでに施行した78症例における全エクソンシークエンス、RNAシークエンス、メチル化アレイの解析結果をもとに　DNA傷害修復に関わる遺伝子の変異、発現異常を明らかにすること、②BRCA1/2以外にPARP阻害剤の治療標的となる因子を明らかにすること、③DNA修復機構に着目したPARP阻害剤以外の分子標的治療法を開発すること、の３つを研究目的としている。①について、TP53は95％の変異率を示し、42.3%の症例で相同組換修復関連遺伝子変異(HRD :Homologous Recombination Deficiency)を認めた。また、変異シグネチャーの解析では「BRCA シグネチャー」と「Age シグネチャー」が同定され、「Age/BRCAシグネチャー優位群」の2群間で差のある特徴的なメチル化遺伝子が同定された。RNAシークエンス解析では、HRD因子、変異シグネチャーと密接に関連する4つのクラスターが同定され、卵巣漿液性癌の生物学的特徴を反映していることが示唆された。②③に関連して、ヒストンメチルトランスフェラーゼであるSMYD2の機能分析を施行したところ、卵巣高異型度漿液性癌細胞においてSMYD2は有意に過剰発現していた。次に、SMYD2 siRNAまたはSMYD2選択的阻害剤で処理をした卵巣高異型度漿液性癌細胞では、アポトーシス細胞の割合を増加させることにより細胞増殖が抑制されることがわかった。さらにSMYD2選択的阻害剤はコロニー形成アッセイでオラパリブと相加効果を示した。これにより、SMYD2選択的阻害剤は単独で、またはPARP阻害剤と組み合わせることにより、卵巣高異型度漿液性癌患者の治療に使用できる可能性が示された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究では卵巣高異型度漿液性癌を対象に、①これまでに施行した78症例における全エクソンシークエンス、RNAシークエンス、メチル化アレイの解析結果をもとに　DNA傷害修復に関わる遺伝子の変異、発現異常を明らかにすること、②BRCA1/2以外にPARP阻害剤の治療標的となる因子を明らかにすること、③DNA修復機構に着目したPARP阻害剤以外の分子標的治療法を開発すること、の３つを研究目的としている。そのうち、前述の通り①②③までを成しえたと考えており、概ね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

DNA修復機構に着目したPARP阻害剤以外の分子標的治療法を開発することを目的としている。PARP阻害剤はDNA二本鎖切断を誘導することを主たる目的とした分子標的薬であるが、他のDNA修復関連分子（ATM, ATR, Chk1, Chk2）を標的とした分子標的薬そのものも新たな選択となりうる。これらの阻害剤とDNA傷害性抗がん剤との併用による殺細胞効果の増強も期待される。そこで、ATM, ATR, Chk1, Chk2の各阻害剤の抗腫瘍効果、DNA傷害性抗がん剤（シスプラチン、アドリアマイシン）との併用療法について検討する。具体的な方法は下記を想定している。
＊卵巣漿液性癌細胞株７株（BRCA1変異2株）を用い、ATM, ATR, Chk1, Chk2の各阻害剤を添加し、抗腫瘍効果を評価する。
＊シスプラチン、アドリアマイシンと上記阻害剤の併用療法における抗腫瘍効果を評価する。
＊抗腫瘍効果と遺伝子変異プロファイルとの関連を調べる。
＊in vivoにおける抗腫瘍効果； BALB/cヌードマウス皮下移植モデルを作成し、腫瘍増殖抑制効果を検証する。

Causes of Carryover

自身（研究代表者）が2019/8/5に子を出産し、産休を取得したため。使用計画は下記。
DNA修復機構に着目したPARP阻害剤以外の分子標的治療法を開発することを目的としている。PARP阻害剤はDNA二本鎖切断を誘導することを主たる目的とした分子標的薬であるが、他のDNA修復関連分子（ATM, ATR, Chk1, Chk2）を標的とした分子標的薬そのものも新たな選択となりうる。これらの阻害剤とDNA傷害性抗がん剤との併用による殺細胞効果の増強も期待される。そこで、ATM, ATR, Chk1, Chk2の各阻害剤の抗腫瘍効果、DNA傷害性抗がん剤（シスプラチン、アドリアマイシン）との併用療法について卵巣漿液性癌細胞株を用いて検討する。具体的な方法は下記を想定している。

Research Products

• [Journal Article] Histone methyltransferase SMYD2 selective inhibitor LLY-507 in combination with poly ADP ribose polymerase inhibitor has therapeutic potential against high-grade serous ovarian carcinomas (2019)
  • Author(s): Kukita Asako,Sone Kenbun,Oda Katsutoshi,Hamamoto Ryuji,Kaneko Syuzo,Komatsu Masaaki,Wada Miku,Honjoh Harunori,Kawata Yoshiko,Kojima Machiko,Oki Shinya,Sato Masakazu,Asada Kayo,Taguchi Ayumi,Miyasaka Aki,Tanikawa Michihiro,Nagasaka Kazunori,Matsumoto Yoko,Wada-Hiraike Osamu,Osuga Yutaka,Fujii Tomoyuki
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 513 Pages: 340～346
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.03.155
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The histone methyltransferase WHSC1 is regulated by EZH2 and is important for ovarian clear cell carcinoma cell proliferation (2019)
  • Author(s): Kojima Machiko,Sone Kenbun,Oda Katsutoshi,Hamamoto Ryuji,Kaneko Syuzo,Oki Shinya,Kukita Asako,Machino Hidenori,Honjoh Harunori,Kawata Yoshiko,Kashiyama Tomoko,Asada Kayo,Tanikawa Michihiro,Mori-Uchino Mayuyo,Tsuruga Tetsushi,Nagasaka Kazunori,Matsumoto Yoko,Wada-Hiraike Osamu,Osuga Yutaka,Fujii Tomoyuki
  • Journal Title: BMC Cancer Volume: 19 Pages: －
  • DOI: 10.1186/s12885-019-5638-9
  • Peer Reviewed / Open Access