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2021 Fiscal Year Annual Research Report

創薬開発に向けたがん特異的分子BIG3の新機能の解明

Research Project

Project/Area Number 19K07643
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

相原 仁  徳島大学, 先端酵素学研究所, 特任助教 (80587717)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsミトコンドリア / TNBC
Outline of Annual Research Achievements

近年、腫瘍形成や癌細胞増殖の恒常的維持におけるミトコンドリアの関与が示唆されているが、固有のがん種に応じたミトコンドリアの形態・機能制御の分子メカニズムは未解明である。これまで研究代表者の所属研究室は、エストロゲン受容体(ER)陽性乳癌において、ER標的遺伝子の転写抑制因子であるPHB2を、足場タンパク質BIG3が細胞質にて不活性化することを明らかにしており、PHB2再活性化による抗腫瘍効果を目指したBIG3-PHB2相互作用阻害ペプチド(stERAP)を開発し、現在、前臨床試験を進行中である。一方で研究代表者は、トリプルネガティブ乳癌(TNBC)において、BIG3高発現群は予後不良であり、stERAPによるTNBC細胞株の増殖抑制効果を確認したが、ER陽性乳癌と全く異なり、TNBCのBIG3-PHB2複合体はミトコンドリアに局在し、複数のミトコンドリア因子群と相互作用することを見出した。興味深いことに、BIG3ノックダウンまたはstERAP処理にてミトコンドリアの異常伸長が観察され、同定したBIG3-PHB2相互作用因子群もBIG3から解離すること、さらにミトコンドリア-小胞体コンタクトの解離が生じ、細胞増殖の抑制が観察された。以上の結果から、BIG3-PHB2を中心としたミトコンドリア因子巨大ネットワークがTNBCの脆弱性となり、治療標的の可能性が示唆された。最終年度では、BIG3-PHB2複合体破綻によるミトコンドリア形態異常惹起のメカニズム、特にミトコンドリア機能異常のイベントの時系列解析を進め、stERAP投与数時間でのミトコンドリア内カルシウム濃度およびミトコンドリア膜電位の一過的上昇さらに活性酸素種ROSの発生が生じることを明らかにした。今後これらイベントの阻害剤あるいはBIG3-PHB2複合体構成因子の低分子阻害化合物を用いた因果関係の証明が課題である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] The survival and proliferation of osteosarcoma cells are dependent on the mitochondrial BIG3‐PHB2 complex formation2021

    • Author(s)
      Toki Shunichi、Yoshimaru Tetsuro、Matsushita Yosuke、Aihara Hitoshi、Ono Masaya、Tsuneyama Koichi、Sairyo Koichi、Katagiri Toyomasa
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Pages: 4208~4219

    • DOI

      10.1111/cas.15099

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] トリプルネガティブ乳癌細胞においてBIG3-PHB2複合体は癌病態ミトコンドリアを安定制 御する2021

    • Author(s)
      相原仁 吉丸哲郎 片桐豊雅
    • Organizer
      第25回 日本がん分子標的治療学会学術集会
  • [Presentation] Exploiting vulnerabilities of triple negative breast cancer by targeting the mitochondrial BIG3-PHB2 large complex2021

    • Author(s)
      相原仁、吉丸哲郎、尾野雅哉、笹三徳、三好康雄、片桐豊雅
    • Organizer
      第80回 日本癌学会学術総会
  • [Presentation] Exploiting cancer-associated vulnerabilities of mitochondrial BIG3-PHB2 axis in clinical therapeutics for triple negative breast cancer2021

    • Author(s)
      相原仁、吉丸哲郎、尾野雅哉、笹三徳、三好康雄、片桐豊雅
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会

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Published: 2022-12-28  

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