Influx・effluxの統合的理解による新薬カボザンチニブ非感受性機序の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K16043
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 松本 准 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (60709012)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腎細胞癌 / カボザンチニブ / OATP2A1 / MATE1

Outline of Annual Research Achievements

腎癌（腎細胞癌）の罹患数・死亡数は年々増加しており、その対策は重要な課題である。近年、腎癌の治療薬として免疫チェックポイント阻害剤（ICI）が登場し、大きな話題を呼んだ。一方で、現在最も効果的な経口薬として脚光を浴びているのが、新規分子標的薬カボザンチニブである。カボザンチニブは現行の第1選択薬スニチニブと比較し、患者予後を有意に改善する。また、カボザンチニブはICIと同等以上の優れた延命効果を示し、さらには最近になってICIとの併用で1次治療からの使用が可能となったこともあり、カボザンチニブが腎癌治療における極めて重要な薬物として認識されている。一方で、他の分子標的薬適用後にカボザンチニブが投与された場合の客観的奏効率は20%であり、80%もの患者がカボザンチニブに非感受性を示すことが知られている。本研究では、カボザンチニブの取り込み・排泄機構の統合的な理解を通じ、カボザンチニブの非感受性機序を解明することを目的とする。本研究成果は、薬剤感受性の観点からカボザンチニブ、延いては腎癌全体の薬物治療成績の向上に大きく貢献する可能性がある。
本年度は、前年度に構築した取り込みトランスポーターOATP（organic anion transporting polypeptide）2A1および排泄トランスポーターMATE（multidrug and toxin extrusion）1を過剰発現させた腎癌細胞を用い、両トランスポーターがカボザンチニブの輸送に及ぼす影響について、カボザンチニブ添加後の細胞増殖能を解析した。また、HPLC-UVを用いたカボザンチニブの定量法を確立した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は基礎的な解析を重点的に実施し、OATP2A1およびMATE1過剰発現腎癌モデル細胞においてカボザンチニブを添加し、非過剰発現細胞と細胞増殖の程度を比較した。また、HPLC-UVを用いたカボザンチニブ定量法を確立した。
まず、非過剰発現細胞においてOATP2A1の阻害剤であるブロモスルホフタレイン（BSP）、またMATE1阻害剤であるピリメタミン存在下でカボザンチニブを投与したところ、カボザンチニブの細胞増殖阻害作用に有意な差が認められた。次に、前年度に構築したOATP2A1およびMATE1過剰発現細胞において、これらの過剰発現が通常培地で細胞増殖におよぼす影響を解析したところ、顕著な差は認められなかった。最終的に、過剰発現細胞と非過剰発現細胞において、カボザンチニブ添加後の細胞増殖阻害作用を比較したところ、顕著な差は認められなかった。従って、今後は浸潤能や転移能など、細胞増殖以外の指標を用いて解析する必要性、また実際に細胞内外のカボザンチニブを定量することによって、より具体的な根拠を取得する必要性が考えられた。
細胞内外のカボザンチニブの輸送量を解析するためには、カボザンチニブ定量法の確立が必須である。カボザンチニブは240 nm付近に吸収波長を有することから、HPLC-UVを用いたカボザンチニブ定量系の確立を試みた。用いた定量系ではカボザンチニブに由来する単一のピークが認められ、1 ug/mL～100 ug/mLの範囲で有意な直線性を示し、今後は細胞内外のカボザンチニブの輸送量を直接解析することが可能となった。
本年度も新型コロナウイルス感染症の影響により、研究実施に一部支障が出た。しかしながら、今年度予定していた解析は当初の予定通り実施できており、研究はおおむね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今後の方策として、まずはカボザンチニブとOATP2A1およびMATE1との関連性について、細胞増殖のみならず、浸潤能や転移能などを解析する必要がある。これらのアッセイについては既に試行済であり、今後解析を進める予定である。また、細胞内外のカボザンチニブを定量することで、実際のカボザンチニブ輸送量と両トランスポーターとの直接的な関連性が明らかになる。さらに、これまではOATP2A1およびMATE1の2種類のトランスポーターに着目してきたが、その他で腎癌組織に高発現し、かつカボザンチニブの輸送に関与する可能性のあるトランスポーター（OCT2、organic cation transporter 2やP糖タンパク質など）についても解析対象に加えることを考えている。また、カボザンチニブのみならず、腎癌の1次治療で使用される可能性のある他の薬物（スニチニブ、アキシチニブおよびレンバチニブなど）についても解析対象とすることで、本研究の今後の発展に繋げる予定である。
上記の基礎的な解析に加え、当初は治療歴および予後情報等の情報が不十分であった臨床検体の情報をアップデートし、OATP2A1およびMATE1の発現と腎癌患者の臨床病理学的パラメータおよび予後との関連性を再度解析する。また、上記の基礎的な解析で新たに対象として加えたトランスポーターについても、それらの発現量と患者予後等との関連性について解析する。また、カボザンチニブを使用した患者については、その奏効率（RECIST）と各トランスポーターの発現量との関連性を解析する。
最終的に基礎的および臨床的解析の結果を統合し、カボザンチニブの取り込み・排泄機構がカボザンチニブ非感受性の機序を担うかを総括する予定である。