2021 Fiscal Year Research-status Report

ヒストンメチル化酵素MMSETを標的とした多発性骨髄腫に対する新規治療薬の開発

Research Project

Project/Area Number	20K08740
Research Institution	Jichi Medical University
Principal Investigator	古川雄祐自治医科大学, 医学部, 教授 (00199431)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	多発性骨髄腫 / ハイリスク染色体異常 / 分子標的療法 / エピジェネティクス
Outline of Annual Research Achievements	MMSET活性ドメイン・精製ヌクレオソーム・抗ヒストンH3-K36me2抗体を用いたamplified luminescence proximity homogenous assayによって理化学研究所の低分子化合物ライブラリーをスクリーニングし、一次ヒット化合物を36個同定した。この初期ヒット候補化合物群について、精製MMSETのヒストンメチル化活性阻害をウエスタン法にて確認し、さらにMMSETと構造の類似するヒストンメチル化酵素G9aおよびSETD2を阻害しない5化合物（RK-0080552・RK-0710682・RK-0710684・RK-0710711・RK-0710719）を選択した。この5化合物について、MMSET陽性骨髄腫細胞株に対する選択的増殖抑制・H3-K36メチル化抑制・MMSET標的遺伝子（cyclin D2, IRF-4, ITGB7, SLAMF7）の発現抑制を確認し、RK-0080552とRK-0710682の２つをtrue hitsと選定した。次にこの２化合物とその誘導体の毒性を確認した。マウスへの腹腔内投与により、RK-0710682とそのdifluoro analogであるRK-0710745では用量依存的な毒性が観察されたが、RK-0080552では認められなかった。そこでRK-0080552を最終候補とし、マウス骨髄腫モデルを用いてin vivoでの抗骨髄腫効果を確認した。ルシフェラーゼ遺伝子を導入したKMS34細胞を免疫不全マウスの皮下に移植した異種移植モデルにおいて、RK-0080552は骨髄腫細胞の増殖を抑制し、マウスの生存期間を対象群に比べて有意に延長した。RK-0080552投与マウスから採取した腫瘍組織においてH3K36me2及びIRF4発現低下作用が認められ、抗腫瘍作用はMMSET阻害によると考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason MMSET活性ドメイン・精製ヌクレオソーム・抗ヒストンH3-K36me2抗体を用いたamplified luminescence proximity homogenous assayによって理化学研究所の低分子化合物ライブラリーをスクリーニングし、一次ヒット化合物を36個同定した。この初期ヒット候補化合物群について、精製MMSETのヒストンメチル化活性阻害をウエスタン法にて確認し、さらにMMSETと構造の類似するヒストンメチル化酵素G9aおよびSETD2を阻害しない5化合物（RK-0080552・RK-0710682・RK-0710684・RK-0710711・RK-0710719）を選択した。この5化合物について、MMSET陽性骨髄腫細胞株に対する選択的増殖抑制・H3-K36メチル化抑制・MMSET標的遺伝子（cyclin D2, IRF-4, ITGB7, SLAMF7）の発現抑制を確認し、RK-0080552とRK-0710682の２つをtrue hitsと選定した。次にこの２化合物とその誘導体の毒性を確認した。マウスへの腹腔内投与により、RK-0710682とそのdifluoro analogであるRK-0710745では用量依存的な毒性が観察されたが、RK-0080552では認められなかった。そこでRK-0080552を最終候補とし、マウス骨髄腫モデルを用いてin vivoでの抗骨髄腫効果を確認した。ルシフェラーゼ遺伝子を導入したKMS34細胞を免疫不全マウスの皮下に移植した異種移植モデルにおいて、RK-0080552は骨髄腫細胞の増殖を抑制し、マウスの生存期間を対象群に比べて有意に延長した。RK-0080552投与マウスから採取した腫瘍組織においてH3K36me2及びIRF4発現低下作用が認められ、抗腫瘍作用はMMSET阻害によると考えられた。
Strategy for Future Research Activity	RK-0080552を最終候補としてMMSETとの複合体Ｘ線結晶構造解析を行う。その結果得られた立体構造情報を、標的蛋白質への親和性・標的選択性・リガンド効率等の評価に生かして、より強い活性と高い特異性を有する誘導体を設計する。最適化された阻害剤は再度、細胞レベルおよびマウス骨髄腫モデルでの有効性・安全性の評価を実施する。その後、ラットおよび非齧歯類動物（イヌ・サル）を用いた安全性試験と薬物動態試験を実施して前臨床POCを取得し、特許を出願する。
Causes of Carryover	物品費の端数を繰越したため