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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of anticancer drugs targeting the mutated cancer genome

Research Project

Project/Area Number 20H03540
Research InstitutionChiba Cancer Center (Research Institute)

Principal Investigator

永瀬 浩喜  千葉県がんセンター(研究所), がん遺伝創薬研究室, 研究所長 (90322073)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) LIN JASON  千葉県がんセンター(研究所), がん治療開発グループ がん遺伝創薬研究室, 研究員 (80774124)
山本 清義  千葉県がんセンター(研究所), がん治療開発グループ がん遺伝創薬研究室, 研究員 (80783521)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
KeywordsDNA副溝結合化合物 / ゲノム創薬 / 分子標的治療 / 効果副作用予測 / 腫瘍特異性 / ミトコンドリア
Outline of Annual Research Achievements

がん特異的で正常細胞には無い特性を標的とするがんゲノムエピゲノムの特異的変異標的治療薬の開発に取り組んだ。特にDNA2重らせん副溝でゲノムDNA配列に特異的に結合する化合物(MGB:minor groove binder)の自動合成法を独自に開発し、様々な機能性低分子との複合体PDCを合成、その臨床応用に向け研究してきた。本課題では、がんゲノム・エピゲノムのがん特異的な変異を標的にした新たな抗がん治療法の開発に以下の4つの視点から取り組み、研究成果を得ている。
1.ゲノム標的転写制御:プロモータ、エンハンサー等における転写阻害もしくは促進、コーディング領域での転写阻害、複数領域・遺伝子を標的化した制御には、PIK3CA、TGFβ遺伝子標的治療薬の論文報告を行い、ALK、MYC、RA、Wnt標的薬の研究を進めた。
2.エピゲノム制御:ヒストン修飾酵素阻害、DNAメチル化制御、スーパーエンハンサー制御、ミトコンドリアゲノム制御には、転写因子の新規制御系の開発、ヒストン修飾酵素阻害剤送達化合物MGBライブラリ-の機能予測、ミトコンドリア標的治療の研究を進め、ミトコンドリア標的薬の論文報告を行った。
3.薬物動態制御:腫瘍集積性、代謝・排泄コントロール、がん微小環境への影響には、皮膚透過性を得る化合物を合成でき、さらにがん周囲微小環境中の正常細胞への核酸移動に関する研究を行い、がん微小環境を含めた治療法の可能性を研究し、論文投稿を行った。
4:薬効予測:ゲノム結合部位と遺伝子発現等表現型から機械学習による薬効、副作用の予測には、ゲノムDNA配列認識化合物によるゲノム結合部位、遺伝子発現制御、副作用予測に関する総説をまとめBiomolecules誌に報告し、さらに精度を向上させるため既存の薬剤効果・副作用・遺伝子発現制御に関するデータベースからのデータ取得クリーニングを行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた、がん特異的ゲノム・エピゲノム変異標的薬剤候補において高腫瘍効果が確認でき、さらに副作用予測にも一定の成果を得、論文報告に至っている。また新規のミトコンドリア標的治療の可能性も確認でき、論文報告に至った。

Strategy for Future Research Activity

現在、開発中の薬剤候補をさらに汎用性の高い多くのがんで有効な薬剤として開発できないかを検討するとともに、臨床応用に向けた概念実証(POC)の取得を複数の薬剤候補化合物で確認する実験を行い、臨床試験に向けての準備を進めて行きたい。またミトコンドリア標的治療に関する抗腫瘍効果の機序解明を行うことで、より効果が期待できる患者を選択した上での治療戦略が出来ないかを検討していく。

  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Targeting the mutant PIK3CA gene by DNA-alkylating pyrrole imidazole polyamide in cervical cancer.2021

    • Author(s)
      Krishnamurthy S, Yoda H, Hiraoka K, Inoue T, Lin J, Shinozaki Y, Watanabe T, Koshikawa N, Takatori A, Nagase H.
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112(3) Pages: 1141-1149.

    • DOI

      10.1111/cas.14785.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Obesity reduces the anticancer effect of AdipoRon against orthotopic pancreatic cancer in diet-induced obese mice.2021

    • Author(s)
      Takenaga K., Akimoto M., Koshikawa N, Nagase H.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 11 Pages: 2923

    • DOI

      10.1038/s41598-021-82617-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A PI polyamide-TPP conjugate targeting a mtDNA mutation induces cell death of cancer cells with the mutation.2021

    • Author(s)
      Koshikawa N, Yasui N, Kida Y, Shinozaki Y, Tsuji K, Watanabe T, Takenaga K, Nagase H.
    • Journal Title

      Cancer Sci

      Volume: - Pages: Epub ahead

    • DOI

      10.1111/cas.14912.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The road not taken with pyrrole-imidazole polyamides: off-target effects and genomic binding.2020

    • Author(s)
      Lin J, Nagase H.
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 10(4) Pages: 544

    • DOI

      10.3390/biom10040544

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cancer cell-derived interleukin-33 decoy receptor sST2 enhances orthotopic tumor growth in a murine pancreatic cancer model.2020

    • Author(s)
      Takenaga K, Akimoto M, Koshikawa N, Nagase H.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 15(4) Pages: e0232230.

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0232230.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of Pyrrole-Imidazole Polyamides Targeting Human TGF-β1 on the Malignant Phenotypes of Liver Cancer Cells.2020

    • Author(s)
      Takagi K, Midorikawa Y, Takayama T, Abe H, Fujiwara K, Soma M, Nagase H, Miki T, Fukuda N.
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 25(12) Pages: 2883

    • DOI

      10.3390/molecules25122883.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 神経芽腫の増幅MYCN遺伝子特異型DNA障害とPARP疎外の併用効果2020

    • Author(s)
      AtsushiTakatori,HiroyukiYoda,TakayoshiWatanabe,YoshinaoShinozaki,HirokiNagas
    • Organizer
      第62回日本小児血液・がん学会学術集会
  • [Presentation] mtDNAを標的としたPIポリアミド-TPPによるA549肺がん細胞の細胞老化と老化細胞除去の誘導2020

    • Author(s)
      辻 航平、竹永 啓三、木田 裕貴、越川 信子、永瀬 浩喜
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] ミトコンドリアDNA中のSNPを標的にしたPIP-TPPによる子宮頸がん細胞特異的アポトーシスの誘導2020

    • Author(s)
      ヤオ ジーハン、竹永 啓三、越川 信子、木田 裕貴、永瀬 浩喜
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 機械学習に基づくPIポリアミドの抗がん剤としての副作用予測モデルの開発2020

    • Author(s)
      佐久間 誠、リン ジェイソン、高取 敦志、渡部 隆義、山本 清 義、越川 信子、木田 裕貴、永瀬 浩喜
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 固形腫瘍のがん遺伝子増幅領域を標的とした革新的治療薬の開発2020

    • Author(s)
      高取 敦志、養田 裕行、渡部 隆義、篠崎 喜脩、丸 喜明、筆宝 義隆、永瀬 浩喜
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] ミトコンドリアDNA変異を標的にした薬剤候補によるがん細胞老化、細胞死、老化細胞除去誘導2020

    • Author(s)
      永瀬 浩喜、越川 信子、山本 清義、辻 航平、木田 裕貴、竹永 敬三
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] ALK遺伝子異常をもつ神経芽腫に対する新規治療薬としてのPIポリアミド化合物の評価2020

    • Author(s)
      太田 陽子、養田 裕行、井上 貴博、渡部 隆義、篠崎 喜脩、 永瀬 浩喜、高取 敦志
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 機械学習によるSAHA化ピロールイミダゾールポリアミドで特異な遺伝子クラスター活性化現象の評価2020

    • Author(s)
      Jason Lin、佐久間 誠、木田 裕貴、渡部 隆義、山本 清義、 高取 敦志、越川 信子、永瀬 浩喜
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Remarks] がん遺伝創薬研究室

    • URL

      https://www.pref.chiba.lg.jp/gan/kenkyujo/soshiki/iden/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 二重膜構造細胞内小器官DNA標的薬2020

    • Inventor(s)
      永瀬浩喜、越川信子、渡部隆義、安井七海
    • Industrial Property Rights Holder
      千葉県
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      WO/2020/189779
    • Overseas

URL: 

Published: 2021-12-27  

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