Adipocytic transdifferentiation of osteosarcoma by global genetic reprogramming

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K20474
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 山田 哲司 東京医科大学, 医学部, 客員教授 (30221659)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 弘實 透 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (70594539)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 骨肉腫

Outline of Annual Research Achievements

我々が開発したNCB-0846 (Masuda et al., Nature Commun., 7:12586, 2016)は、MYCの近位プロモーターに結合する転写因子TCF4のco-activatorであるTRAF2 and NCK-interacting protein kinase (TNIK)の高次構造を変化させることで、その転写共役機能を抑制するallosteric modulatorであり、MYCの発現を抑制し、その標的遺伝子群をリプログラミング（再構成）することで抗腫瘍効果を発揮することが明らかになった。
この知見を治療薬として実用化するため、NCB-0846の誘導体285種をMYCの発現抑制でスクリーニングし、新たなキナゾリン誘導体YMD-0046を発見した。令和３年度には次世代シーケンサーを用いた発現解析を行い、YMD-0046の被制御遺伝子をゲノム網羅的に同定した。また、MYCとTCF4に特異的なモノクローナルを用いてクロマチン免疫沈降を行い、作用する遺伝子転写制御領域（エンハンサー・プロモーター）をゲノム網羅的に同定し、転写因子結合モチーフを確認した。さらに、遺伝子発現解析との統合解析でMYCとTCF4が直接制御する遺伝子と間接的に制御する遺伝子を判別し、階層的な転写制御の全体像を明らかにすることが出来ている。
さらにTNIK （TRAF2 and NCK-interacting protein kinase）の共結晶のX線構造をもとに、YMD-0046の特定の側鎖2か所とコア構造を系統的に改変し、高活性・高選択性のみならず、YMD-0046の問題点であった疎水性が著しく改善することを明らかにした。スクリーニングの結果、中性域のpKa値を持ち、酸性と中性条件で水溶性が変化するリポソーム製剤に適した物性を持つ新規化合物MH-025を見出した。