2019 Fiscal Year Research-status Report
Hippo経路異常を内包した悪性腫瘍に対する合成致死を基盤とした治療標的の提案
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19K16809
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
鈴木 浩也 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 博士研究員 (40788551)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 合成致死 / 悪性中皮腫 / Hippo経路 / LATS2 / ナンセンス依存mRNA分解機構 / SMG6 / テロメア転写酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
悪性中皮腫は、LATS2、NF2、BAP1などのがん抑制遺伝子を原因遺伝子とする難治性の腫瘍である。LATS2変異を有する悪性中皮腫に対し合成致死を基盤とした新規分子標的として見出したSMG6の有用性を明らかにすることを目的とし、細胞死誘導メカニズムの解明およびSMG6に対する新規阻害剤の検討を行ってきた。
LATS2を発現抑制したヒト中皮由来細胞株(HOMC-D4、MeT-5A)にSMG6を発現抑制することで、アポトーシスを誘導することを明らかにした。LATS2はHippo経路においてYAP/TAZのリン酸化調節因子として働いており、YAP/TAZの恒常的なリン酸化変異細胞株においてもSMG6の発現抑制により合成致死を誘導したことから細胞死誘導機構にHippo経路が関与していることが示唆された。一方、SMG6とともにNMD (nonsense- mediated mRNA decay) 複合体を形成するSMG5、7、UPF2、3の発現抑制では合成致死表現型が認められず、細胞死誘導機構はNMD非依存的であることを明らかにした。既存のデータベースよりSMG6の関連因子としてTERT (テロメア逆転酵素)、HBB (βヘモグロビン)という新たな分子標的を見出し、LATS2との共発現抑制による合成致死表現型の誘導が認められた。
SMG6関連機構の阻害剤によるLATS2変異型悪性中皮腫を検討した結果、TERTの阻害剤でも有意に細胞死の誘導が認められた。また副次的な研究としてSMG6関連機構であるNMD阻害剤の誘導体化より、市販の薬剤より特異的な誘導体の合成がなされその効果が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
LATS2とSMG6の両発現抑制によりアポトーシスの誘導が認められ、同時に細胞核内において顕著なDNA損傷が確認された。細胞死の誘導機序としてLATS2に関連したシグナル伝達機構としてHippo経路依存的に誘導されていることが示唆された。SMG6に関連したシグナル伝達機構として当初想定していたNMD機構に非依存的であることを明らかにした。SMG6がテロメア結合タンパクであることからTERTの発現抑制によっても合成致死表現型を誘導できたことから当初計画より進展した結果を得られた。
SMG6阻害剤の誘導体化の検討より、従来のNMD阻害剤より特異的な効果を有する化合物の合成がなされた。SMG6のヌクレアーゼ活性を直接阻害するための低分子化合物の設計がなされその候補化合物の選定を検討している。
SMG6阻害によるLATS2変異型悪性中皮種に対する合成致死表現型をin vivoで検討するため、LATS2変異型悪性中皮腫を免疫不全マウスに移植する「担がんモデルマウス」の作製に成功している点も当初計画より進展している点である。
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| Strategy for Future Research Activity |
LATS2とSMG6の両発現抑制による合成致死誘導機序の検討として、LATS2/SMG6とDNA損傷、アポトーシスを結ぶ分子機構を検討する。これまで、LATS2とSMG6の直接的な相互作用について確認された例は認められなかったが、Hippo経路とTERTとの間ではp73 (細胞死)、β-カテニン (Wntシグナル)、MDM2 (E3-ユビキチンリガーゼ)などを介して相互作用することが報告されている。本研究では、細胞死と関連する因子であるp73に焦点を絞り合成致死表現型の誘導機序について検討する。LATS2が変異することで、YAP/TAZの核内移行が促進され、核内のp73と結合し細胞死が誘導される。しかし、がん細胞においてはp73のユビキチン化に伴う分解が促進されるため、p73による細胞死より細胞の異常増殖が優先される。このユビキチン化に伴うp73の分解をSMG6-TERTが制御することが報告されている。SMG6-TERTを発現抑制することでp73の安定化が促進し、p73とYAP/TAZが結合することで細胞死を誘導することが推測される。そこで、LATS2とSMG6-TERTを共発現抑制条件下におけるp73のリン酸化を確認し、p73の活性化を評価する。さらに、LATS2 KO細胞に対しユビキチン化阻害剤を用いp73の安定化を図り、合成致死を誘導できるか検討していく。
平行して、令和元年度で作製したLATS2変異型悪性中皮腫担がんモデルマウスを用いてSMG6阻害による合成致死表現型をin vivoで検討していく。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由としては、コロナウィルスの影響で学会が未開催成立になったため、旅費及び参加費の調整を失敗したため。
次年度に354円使用するが、研究計画に支障はきたさないため問題ないと承知しております。
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