Developing novel therapeutics for Translocation Renal Cell Carcinoma by sequence specific DNA alkylation

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K19619
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 馬場 理也 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 准教授 (10347304)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉山 弘 京都大学, 理学研究科, 教授 (50183843) ; 上久保 靖彦 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (60548527)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: 転座腎細胞癌 / 融合転写因子 / コンセンサス配列 / 抗がん剤 / 創薬

Outline of Annual Research Achievements

Xp11.2転座腎細胞癌は、転座により転写因子TFE３が様々な遺伝子と融合遺伝子を形成しており、これらの融合TFE3蛋白質が恒常活性型の転写因子として機能し発癌に寄与する事が、我々の研究を含めて近年明らかにされてきた。転座腎細胞癌は若年齢の腎細胞癌に占める割合が高く、進行例に対しては標準的治療法が確立されていない。融合TFE3の異常な転写活性によるゲノムワイドな転写の攪乱を制御することは、進行転座腎細胞癌に対する有効な治療戦略と考えられる。しかし転写因子を標的とした創薬は、これまで困難を極めて来た。本研究では、融合TFE3転写因子自体では無く融合TFE3転写因子が認識する塩基配列を標的として、DNAのアルキル化を誘導し得る中分子化合物を開発し、融合TFE3による異常な転写をゲノムワイドにブロックする画期的がん治療薬の創出に挑んだ。
融合TFE3転写因子のコンセンサス配列を標的とする中分子化合物を開発し、ドキシサイクリン依存的に融合TFE3を発現する細胞株を用いて、融合TFE3転写標的遺伝子に対する容量依存的な発現抑制効果を、リアルタイムPCR法及びウエスタンブロット法により評価した。候補分子のスクリーニングの結果、融合TFE3転写標的遺伝子の発現を抑制し得る有望な薬剤候補分子を見出した。更に転座腎細胞癌患者由来で内在性に融合TFE3を発現する異なる3種の腎細胞癌細胞株に対して、薬剤候補分子が容量依存的に増殖抑制効果を示すことを確認した。細胞周期や細胞老化、アポトーシス等の解析を行い、この細胞増殖抑制はG2/M期停止とそれに引き続いて誘導される細胞老化によるものであることを明らかにした。特定のゲノム配列を標的としてアルキル化する本薬剤候補分子が、Xp11.2転座腎細胞癌の新たな治療薬となる可能性が示された。

Research Products

• [Int'l Joint Research] National Cancer Institute, NIH/University of Washington(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: National Cancer Institute, NIH/University of Washington
• [Int'l Joint Research] National University of Singapore(シンガポール)
  • Country Name: SINGAPORE
  • Counterpart Institution: National University of Singapore
• [Journal Article] A FLCN-TFE3 Feedback Loop Prevents Excessive Glycogenesis and Phagocyte Activation by Regulating Lysosome Activity. (2020)
  • Author(s): Endoh M, Baba M, Endoh T, Hirayama A, Nakamura-Ishizu A, Umemoto T, Hashimoto M, Nagashima K, Soga T, Lang M, Schmidt LS, Linehan WM, Suda T.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 30 Pages: 1823-1834
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2020.01.042.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] FLCN alteration drives metabolic reprogramming towards nucleotide synthesis and cyst formation in salivary gland. (2020)
  • Author(s): Isono Y, Furuya M, Kuwahara T, Sano D, Suzuki K, Jikuya R, Mitome T, Otake S, Kawahara T, Ito Y, Muraoka K, Nakaigawa N, Kimura Y, Baba M, Nagahama K, Takahata H, Saito I, Schmidt LS, Linehan WM, Kodama T, Yao M, Oridate N, Hasumi H.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 522 Pages: 931-938
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.11.184.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Dual functions of angiopoietin-like protein 2 signaling in tumor progression and anti-tumor immunity. (2019)
  • Author(s): Horiguchi H, Kadomatsu T, Kurahashi R, Hara C, Miyata K, Baba M, Osumi H, Terada K, Araki K, Takai T, Kamba T, Linehan WM, Moroishi T, Oike Y.
  • Journal Title: Genes Dev. Volume: 33 Pages: 1641-1656
  • DOI: 10.1101/gad.329417.119.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Folliculin Interacting Protein 1 Maintains Metabolic Homeostasis during B Cell Development by Modulating AMPK, mTORC1, and TFE3. (2019)
  • Author(s): Ramirez JA, Iwata T, Park H, Tsang M, Kang J, Cui K, Kwong W, James RG, Baba M, Schmidt LS, Iritani BM.
  • Journal Title: J Immunol. Volume: 203 Pages: 2899-2908
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1900395.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] TFE3 Xp11.2 Translocation Renal Cell Carcinoma Mouse Model Reveals Novel Therapeutic Targets and Identifies GPNMB as a Diagnostic Marker for Human Disease (2019)
  • Author(s): Baba M, Furuya M, Motoshima T, Lang M, Funasaki S, Ma W, Sun H, Hasumi H, Huang Y, Kato I, Kadomatsu T, Satou Y, Morris N, Karim BO, Ileva L, Kalen JD, Wilan Krisna LA, Hasumi Y, Sugiyama A, Kurahashi R, Nishimoto K, Oyama M, Nagashima Y, Kuroda N, Araki K, Eto M, Yao M, Kamba T, Suda T, Oike Y, Schmidt LS, Linehan WM.
  • Journal Title: Molecular Cancer Research Volume: 17 Pages: 1613～1626
  • DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-18-1235
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] MicroRNA-204-5p: A novel candidate urinary biomarker of Xp11.2 translocation renal cell carcinoma. (2019)
  • Author(s): Kurahashi R, Kadomatsu T, Baba M, Hara C, Itoh H, Miyata K, Endo M, Morinaga J, Terada K, Araki K, Eto M, Schmidt LS, Kamba T, Linehan WM, Oike Y.
  • Journal Title: 10.1111/cas.14026. Volume: 110 Pages: 1897-1908.
  • DOI: 10.1111/cas.14026.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] RBM10-TFE3 renal cell carcinoma characterised by paracentric inversion with consistent closely split signals in break-apart fluorescence in-situ hybridisation: study of 10 cases and a literature review. (2019)
  • Author(s): Kato I, Furuya M, Baba M, Kameda Y, Yasuda M, Nishimoto K, Oyama M, Yamasaki T, Ogawa O, Niino H, Nakaigawa N, Yano Y, Sakamoto K, Urata Y, Mikami K, Yamasaki S, Tanaka R, Takagi T, Kondo T, Nagashima Y.
  • Journal Title: Histopathology Volume: 75 Pages: 254-265
  • DOI: 10.1111/his.13866.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] TFE3再構成腎細胞癌32例の臨床病理学的解析(Clinicopathological Analyses of 32 Cases of TFE3-rearranged Renal Cell Carcinomas) (2019)
  • Author(s): 古屋 充子, 馬場 理也, 加藤 生真, 矢尾 正祐, 近藤 恒徳, 長嶋 洋治
  • Organizer: 日本癌学会総会
• [Presentation] Xp11転座型腎細胞癌と診断された7例の免疫染色によるPD-L1及びPD-L2の発現解析 (2019)
  • Author(s): 上園 英太, 馬場 理也, 菰原 義弘, 黒田 直人, 元島 崇信, 神波 大己
  • Organizer: 腎癌研究会
• [Presentation] 腕内逆位(paracentric inversion)によって融合するRBM10-TFE3腎細胞癌10例の病態解析 (2019)
  • Author(s): 古屋 充子, 馬場 理也, 加藤 生真, 安田 政実, 西本 紘嗣郎, 小山 政史, 山崎 俊成, 小川 修, 中井川 昇, 蓮見 壽史, 坂本 和優, 三神 一哉, 高木 敏男, 近藤 恒徳, 矢尾 正祐, 長嶋 洋治
  • Organizer: 腎癌研究会
• [Presentation] Xp11.2転座腎細胞癌モデルマウスの解析による新規治療標的分子の同定 (2019)
  • Author(s): 馬場 理也, 元島 崇信, 馬 文娟, 蓮見 壽史, 佐藤 賢文, 古屋 充子, 長嶋 洋治, 矢尾 正祐, 尾池 雄一, Schmidt Laura S, Linehan W. Marston, 神波 大己
  • Organizer: 日本泌尿器科学会総会