2020 Fiscal Year Research-status Report
Utilization of antimetabolite drugs for the treatment of high-risk neuroblastoma
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19K07711
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
清成 信一 北里大学, 医学部, 講師 (70570836)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西尾 信博 名古屋大学, 医学部附属病院, 特任講師 (00586430)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 代謝拮抗剤 / 神経芽腫 / MYCN |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は希少な小児がんである神経芽腫に対する新規治療法の研究開発に取り組んでいる。神経芽腫の中でも難治性で知られるMYCN遺伝子増幅型の神経芽腫細胞の増殖を抑制することができる薬剤の発見を最終目標とする。独自の遺伝子ノックダウンスクリーニングの結果と既報の研究結果から、がん細胞のDNA複製に必要となるデオキシチミジン三リン酸（dTTP）の生合成経路に関与する遺伝子群が有望な治療標的分子となり得ることを見出した。
dTTP生合成経路に関与する酵素のうち、チミジル酸シンターゼ（TS）やジヒドロ葉酸レダクターゼ（DHFR）を標的とする代謝拮抗剤は大腸がんなどの成人がんに対する治療薬として古くから使用されているが神経芽腫における有効性は十分に検証されていなかった。本研究により既存の代謝拮抗剤がMYCN遺伝子増幅型の神経芽腫細胞株に対して特異的に作用して細胞増殖を抑制することが明らかとなった。分子メカニズムに関しては、代謝拮抗剤の耐性化につながるとされる酵素（TS、DHFRなどの標的分子）や薬剤トランスポーターの発現量に有意な差は認められなかった。従って、代謝拮抗剤がMYCN遺伝子増幅型の神経芽腫細胞に作用するメカニズムは従来のものとは大きく異なることが明らかとなった。
また、患者由来腫瘍異種移植（PDX）モデルを用いたin vivo薬効評価実験を準備中であり、有効性が確認されれば既存の代謝拮抗剤の適応拡大につながる可能性がある。
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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
初年度において10種類の神経芽腫細胞株（MYCN遺伝子増幅型6株、MYCN遺伝子正常型4株）に対する承認済みの代謝拮抗剤3種の細胞増殖抑制活性値（IC50）を算出した。その結果、MYCN遺伝子増幅型の細胞に対する特異的な細胞増殖抑制活性を確認できた。MYCN遺伝子増幅型の神経芽腫細胞の間でも感受性の違いが見られたため、分子メカニズムの解明につながる知見が得られた。本年度はこれらの研究成果を論文として発表した。
引き続き、高次のin vivo薬効評価系として研究分担者と共に患者由来腫瘍異種移植（PDX）モデルの作成に取り組んでいる。本年度は新たに2例のPDXモデルの作成と維持に成功しており、現在までに合計4系統の樹立を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、患者由来腫瘍異種移植（PDX）モデルの樹立数の増加を目指す。MYCN遺伝子増幅型と正常型のそれぞれについて複数のモデルが必要と考えられる。しかしながら、神経芽腫は希少ながんであり、モデル作成のための移植数は年間で10件以下となっている。さらに腫瘍の定着率が低いため今後も困難が予想される。現状で維持している4系統は全てMYCN正常型の腫瘍であるため、本研究のコンセプト実証に向けてMYCN遺伝子増幅型のPDXモデルの作成が望まれる。
分子メカニズムの解明に関しても精力的に実験を進める。MYCN遺伝子増幅型の細胞内で特異的に起きるDNA複製ストレスの上昇や過剰なDNA損傷応答の誘起が主な原因であることを論文で発表したが、一本鎖DNAの露出とその修復機構の差違にフォーカスをあてて更に詳細に解析を進めたい。また、MYCN正常型の神経芽腫が示す薬剤抵抗性を人為的に解除する方法を模索している。
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| Causes of Carryover |
当該年度において研究代表者の所属研究機関の変更があり、また同時に緊急事態宣言の発令に伴う研究遂行時間の減少が起きたことで試薬や消耗品の消費が例年よりも少なかったため。
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Research Products
(2 results)
