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2021 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 – 2022-03-31
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

がん特異的な性質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重らせんの副溝からDNA配列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:複数の遺伝子の制御を目的とした化合物として、PIK3CA、TGFβ遺伝子を標的とした治療薬候補化合物を合成、その結果を論文として発表した。また、ALK、MYC、RA、Wnt標的化合物の開発研究を進めた。 2.エピゲノム制御:ヒストン修飾、DNAメチル化、スーパーエンハンサー、ミトコンドリアゲノムの制御として、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MGBの機能予測、ミトコンドリアゲノム標的化合物の研究を進め、ミトコンドリア標的化合物について数報の論文を報告した。 3.薬物動態制御:腫瘍集積性、代謝・排泄制御、がん微小環境への影響には、がん周囲微小環境中での細胞間核酸移動に関する研究から新たな治療法の可能性を見出し、論文投稿を行った。さらに皮膚透過性を持つ化合物を合成し、その効果について検討を行った。皮膚透過性を持つ化合物については共同研究者の山本が自身の独立研究として発展させている。4:薬効予測:MGBの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、副作用の予測研究を行いその結果を総説として2020年のBiomolecules誌に報告した。さらに共同研究者のリンは副作用などの薬剤効果及び遺伝子発現制御に関する同定アルゴリズムを独自に発展させ、研究を進めている。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Suppression of NSCLC A549 tumor growth by a mtDNA mutation‐targeting pyrrole‐imidazole polyamide‐TPP and a senolytic drug2022

    • Author(s)
      Tsuji Kohei、Kida Yuki、Koshikawa Nobuko、Yamamoto Seigi、Shinozaki Yoshinao、Watanabe Takayoshi、Lin Jason、Nagase Hiroki、Takenaga Keizo
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/cas.15290

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeting anaplastic lymphoma kinase (ALK) gene alterations in neuroblastoma by using alkylating pyrrole-imidazole polyamides2021

    • Author(s)
      Ota Yoko、Yoda Hiroyuki、Inoue Takahiro、Watanabe Takayoshi、Shinozaki Yoshinao、Takatori Atsushi、Nagase Hiroki
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Pages: e0257718

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0257718

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mitochondria: Endosymbiont bacteria DNA sequence as a target against cancer2021

    • Author(s)
      Nagase Hiroki、Watanabe Takayoshi、Koshikawa Nobuko、Yamamoto Seigi、Takenaga Keizo、Lin Jason
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Pages: 4834~4843

    • DOI

      10.1111/cas.15143

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elemental analysis by Metallobalance provides a complementary support layer over existing blood biochemistry panel-based cancer risk assessment2021

    • Author(s)
      Kusakabe Miho、Sato Masahiro、Nakamura Yohko、Mikami Haruo、Lin Jason、Nagase Hiroki
    • Journal Title

      PeerJ

      Volume: 9 Pages: e12247~e12247

    • DOI

      10.7717/peerj.12247

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A linear five-ring pyrrole-imidazole polyamide-triphenylphosphonium conjugate targeting a mitochondrial DNA mutation efficiently induces apoptosis of HeLa cybrid cells carrying the mutation2021

    • Author(s)
      Koshikawa Nobuko、Kida Yuki、Yasui Nanami、Shinozaki Yoshinao、Tsuji Kohei、Watanabe Takayoshi、Lin Jason、Yamamoto Seigi、Takenaga Keizo、Nagase Hiroki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 576 Pages: 93~99

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.08.088

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MCT4 is induced by metastasis-enhancing pathogenic mitochondrial NADH dehydrogenase gene mutations and can be a therapeutic target2021

    • Author(s)
      Takenaga Keizo、Koshikawa Nobuko、Akimoto Miho、Tatsumi Yasutoshi、Lin Jason、Itami Makiko、Nagase Hiroki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 13302

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92772-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeting the mutant PIK3CA gene by DNA‐alkylating pyrrole‐imidazole polyamide in cervical cancer2021

    • Author(s)
      Krishnamurthy Sakthisri、Yoda Hiroyuki、Hiraoka Kiriko、Inoue Takahiro、Lin Jason、Shinozaki Yoshinao、Watanabe Takayoshi、Koshikawa Nobuko、Takatori Atsushi、Nagase Hiroki
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Pages: 1141~1149

    • DOI

      10.1111/cas.14785

  • [Presentation] 機械学習を用いた配列特異的ピロールイミダゾールポリアミド・ボリノスタット複合体によるがんゲノム結合の評価2021

    • Author(s)
      リン ジェイソン、細矢 和、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80回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 変異mtDNA標的PIP-TPPとBcl-xL阻害剤の併用による非小細胞肺癌A549腫瘍のSenotherapy2021

    • Author(s)
      山本 清義、辻 航平、越川 信子、木田 裕貴、渡部 隆義、リン ジェイソン、竹永 啓三、永瀬 浩喜
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] DNAジャイレース阻害剤-TPP複合体によるmtDNA複製阻害を介した癌細胞のアポトーシスの誘導2021

    • Author(s)
      喬 いく銘、木田 裕貴、越川 信子、竹永 啓三、永瀬 浩喜
    • Organizer
      第80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

URL: 

Published: 2022-12-28  

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