Targeting epigenetic regulators as a novel combination therapy for gynecologic malignancies harboring SWI/SNF alteration.

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18211
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 重田 昌吾 東北大学, 大学病院, 講師 (90842633)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: SWI/SNF / ARID1A / 婦人科癌 / BAZ2A / EZH2

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに、SWI/SNF遺伝子の中心であるARID1Aに変異を有する婦人科癌ではEZH2阻害剤とBAZ2A阻害剤の併用療法により相乗的な抗腫瘍効果が得られることを確認し、BAZ2AがEZH2の発現を直接制御することが治療効果の背景にあることを確認した。
今年度はARID1A変異を有する卵巣癌細胞株TOV21Gを用いてRNA-Seqによる網羅的遺伝子解析を行い、EZH2単剤やBAZ2A阻害剤単剤では目立った変化を示さないが併用療法によって発現が明らかに増減する遺伝子の一群を同定した。同定した遺伝子群に関してTCGAデータベースを用いた解析を行い、RNA-Seqで同定した遺伝子群の中には主にARID1A野生型婦人科癌でのみ遺伝子増幅が認められるものが含まれていることを確認した。ARID1A変異と同遺伝子の過剰発現は相互排他的であることが示唆され、EZH2阻害剤及びBAZ2A阻害剤併用によるARID1A変異特異的抗腫瘍効果は同遺伝子の発現増加を介して得られている可能性が考えられた。
上記仮説を実験的に示すため、現在、ARID1A野生型卵巣癌細胞RMG1及びCRISPR/Cas9システムでノックアウトを導入した作ARID1A変異型RMG1を用いて、当該の遺伝子の過剰発現実験を進めている。
また、昨年度は少数のマウスにARID1A変異卵巣癌細胞を移植した異種移植モデルを作成し、併用療法についての予備的検証を行った。併用療法で致命的な有害事象は認めなかったが、腫瘍変化率を算出し検証したところ明らかな相乗的抗腫瘍効果は確認されなかった。既存のBAZ2A阻害剤は生物学的利用能が低い可能性も示唆され、匹数を拡張してのin vivoの実験継続は見送った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

先行研究に基づくBAZ2A阻害剤及びEZH2阻害剤併用療法の同定、in vitroによる併用療法の有効性、RNA-Seqを用いた作用機序に関しての網羅的解析まで終了しているが、解析結果から示唆された作用機序の実証実験に関して現在も進行中である。
また、in vivoを用いた研究モデルは研究実績の概要にも示した通りで継続を見送った。代替えとして当初の研究計画にも含んでいた婦人科癌オルガノイドによる検証実験を予定しているが、現時点で実験の遂行に必要である長期継代可能なオルガノイドの樹立が完了していない。

Strategy for Future Research Activity

RNA-Seq解析から示された併用療法による相乗的腫瘍増殖抑制効果の作用機序に関しては、ARID1A野生型、変異型卵巣癌細胞を用いたプラスミドによる過剰発現実験を中心に実証を試みる予定である。
また、婦人科癌由来オルガノイドに関しては今後も長期継代を目指してプロトコールの改変、最適化を進めていく予定である。

Causes of Carryover

新規治療戦略の提案をこれまでの研究で行ってきたが、作用機序についての解明に向けた実証実験が完了しておらず次年度も研究の継続が必要である。
また、個別化医療を目指すためにより生体に近い実験環境とされるがんオルガノイドの使用を視野に入れており、研究解析に資する安定した婦人科がんオルガノイドの樹立について自年度も研究を継続する必要がある。