細胞膜形態制御機構を標的とした新規HER2陽性乳癌治療薬の導出

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18029
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 村上 朱里 愛媛大学, 医学部附属病院, 助教(病院教員) (60722593)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: CUL3 / HER2陽性乳癌

Outline of Annual Research Achievements

HER2陽性乳癌に対する新しい治療薬シーズの導出を目的として、今までに見出してきたHER2陽性乳癌細胞の増殖に必要なCUL3/KCTD10/RhoBタンパク質複合体の形成阻害剤の探索を試みた。既に、R1年度においてCUL3/KCTD10の結合を阻害する化合物を約10分子同定している。R2年度においては、特異性を評価するためにカウンターアッセイを行なった。評価系として、CUL3とCUL3の他の結合タンパク質であるSPOPとの結合を採用した。コムギ無細胞タンパク質合成系で合成したCUL3及び、SPOPをアルファスクリーンに供した結果、negative controlの10倍以上の化学発光シグナルを得た。次に、CUL3/KCTD10の結合を阻害する化合物を当該系に供した結果、残念ながら、全ての化合物がCUL3/SPOPの結合を阻害する事が分かった。KCTD10/RhoBの結合に関しては、結合を安定的に検出できる系の構築ができなかった。そこで、R1年度において同定したRhoBの下流で機能するエフェクター分子Protein-Aに着目する事にした。Protein AはRhoBと直接結合する事をR1年度に見出しているが、HER2陽性乳癌細胞において、Protein Aを発現抑制した結果、Rac1活性化依存的な細胞膜形態変化であるラッフル膜形成が阻害された。従って、Protein AとRhoBの結合阻害剤はCUL3/KCTD10/RhoB複合体の形成阻害剤と同様の効果が期待される。Protein AとRhoBの直接結合を検出できるアルファスクリーンの系の構築は既に完了しており、当該結合を阻害する化合物探索の１次スクリーニングを開始している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初計画していたCUL3/KCTD10/RhoBタンパク質複合体の形成阻害剤の探索がうまくいかなかったため。ただし、バックアッププランとなる他のタンパク質間相互作用 (Protein A/RhoB)を新たに見出しており、Protein A/RhoBの結合阻害剤探索の系の構築とパイロットスクリーニングまで完了させている。

Strategy for Future Research Activity

R3年度は、Protein A/RhoBの結合阻害剤の探索を進める。化合物を最適化した後は、細胞レベルで細胞増殖阻害効果、マウス個体レベルで抗腫瘍効果を評価する。また、HER2陽性乳癌細胞におけるProtein Aの機能解析を発現抑制実験と過剰発現実験により更に詳細に解析する。特にRac1活性化を指標に表現型解析を進める。また、HER2陽性乳癌患者の組織検体におけるProtein Aの発現解析も進める。

Causes of Carryover

当初計画していたCUL3/KCTD10/RhoBタンパク質複合体の形成阻害剤の探索がうまくいかず計画が遅れているため。