EGFR肺がん特異的翻訳産物の機能解析と新規治療法の開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07724
• Research Institution: National Institute of Health Sciences
• Principal Investigator: 築茂 由則 国立医薬品食品衛生研究所, 遺伝子医薬部, 主任研究官 (40469630)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: リボソームプロファイリング / EGFR / 肺がん

Outline of Annual Research Achievements

申請者はこれまでに、EGFR変異導入細胞を用いた発現解析（リボソームプロファイリング）ならびにヒト肺がんデータベース解析により、EGFR変異陽性肺がんで特異的に発現上昇しているタンパク群を同定した。本研究では、申請者が発見した複数の候補タンパクに関して、診断マーカーとしての有用性や治療標的としての可能性について検討を進めた。
複数のEGFR変異陽性、陰性細胞株の比較実験を行い、プロファイリングで得られた候補タンパク群がEGFR変異陽性細胞株で発現上昇していることを確認できた。また、これらのタンパクは分泌タンパクであり、細胞外小胞の表面に豊富に存在することが明らかになった。
候補タンパクの１つは、siRNAによるノックダウン実験を行なったところ、EGFR変異陽性細胞で顕著な細胞増殖抑制効果が見られた。また、EGFR阻害薬耐性変異獲得細胞株を用いてCRISPRによるノックアウト細胞を構築したところ、親株に比べて増殖が抑制された。さらに、ブロッキング抗体による増殖阻害効果を検討したところ親株でみられた増殖阻害効果がノックアウト細胞では見られなくなった。
以上の結果から、上記の候補タンパクはEGFR変異肺がんの検出に利用できる可能性を秘めているとともに、治療標的にもなる可能性が示唆された。
上記の研究内容一部について、２０１９年度日本癌学会（京都）にて口頭発表（英語）した。また、本研究と関連し、EGFR変異導入細胞の治療薬感受性評価に関する論文がPLOS ONE誌に採択された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

予定していた「候補タンパクの局在情報や生理機能」に関するデータが取得できた。また、EGFR変異陽性肺がん細胞株では候補タンパクの糖鎖修飾に違いが見られるなど、当初は予想していなかった新たな知見も得ることができた。こうしたバイオマーカーとしての基礎データに加え、治療標的になる可能性を期待させるデータも得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

今後は、岡山大学バイオバンクから血漿検体を取得し、候補タンパクの診断マーカーとしての有用性について評価を進める。
また、候補タンパクの生理機能、分子機序についてより詳細なデータ取得を進める。

Causes of Carryover

初年度の早い段階から候補タンパクの１つに解析を絞り込めたため、予定よりも解析が早く進み、その分、研究費を節約することができた。当初最終年度に予定していた臨床検体による検証を進めることにしたため、繰り越した費用は臨床検体（血漿検体）の解析に必要な試薬の購入費用に充てる。

Research Products

• [Journal Article] Influence of EGFR-activating mutations on sensitivity to tyrosine kinase inhibitors in a KRAS mutant non-small cell lung cancer cell line. (2020)
  • Author(s): Tsukumo Y, Naito M, Suzuki T.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 15 Pages: 1-16
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0229712.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Preparation of the standard cell lines for reference mutations in cancer gene-panels by genome editing in HEK 293T/17 cells. (2020)
  • Author(s): Suzuki T, Tsukumo Y, Furihata C, Naito M, Kohara A.
  • Journal Title: Genes Environ Volume: 42 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1186/s41021-020-0147-2.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Targeted Protein Degradation by Chimeric Small Molecules, PROTACs and SNIPERs. (2019)
  • Author(s): Naito M, Ohoka N, Shibata N, Tsukumo Y.
  • Journal Title: Front Chem Volume: 7 Pages: 1-5
  • DOI: 10.3389/fchem.2019.00849.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] eIF4A inhibition circumvents uncontrolled DNA replication mediated by 4E-BP1 loss in pancreatic cancer. (2019)
  • Author(s): Muller D, Shin S, Goullet de Rugy T, Samain R, Baer R, Strehaiano M, Masvidal-Sanz L, Guillermet-Guibert J, Jean C, Tsukumo Y, Sonenberg N, Marion F, Guilbaud N, Hoffmann JS, Larsson O, Bousquet C, Pyronnet S, Martineau Y.
  • Journal Title: JCI Insight Volume: 4 Pages: 1-17
  • DOI: 10.1172/jci.insight.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Translational profiling of EGFR-mutated cancer cells (2019)
  • Author(s): 築茂由則、鈴木孝昌、内藤幹彦
  • Organizer: 日本癌学会