2021 Fiscal Year Research-status Report

Hippo-YAP経路を利用したBRCAness陽性がんの新規合成致死療法開発

Research Project

Project/Area Number	21K15526
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	大木拓也東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任研究員 (40897021)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2026-03-31
Keywords	YAP1 / BRCAness / 乳がん / 卵巣がん / PARP阻害剤 / 液-液相分離（LLPS）
Outline of Annual Research Achievements	がん抑制遺伝子であるBRCA1/2の不活化変異などにより、相同組み換えを介した二本鎖DNA切断の修復が機能していないBRCAness陽性がん（卵巣がん、乳がん等）への有用な治療薬として、PARP阻害剤の使用・開発が行われている。一方で、BRCAnessを示しながらもPARP阻害剤に対して治療抵抗性を示す予後不良がんの存在が、実臨床における治療上の大きな問題となっている。そこで、PARP阻害剤抵抗性の獲得機構を解析するため、BRCAness陽性卵巣がん細胞株、ならびに乳がん細胞株を長期間PARP阻害剤に暴露させることにより、PARP阻害剤抵抗性のBRCAness陽性がん細胞株（PARPi抵抗性株）を樹立した。また、ヘリコバクターピロリ菌の有するタンパク質CagAが、胃上皮細胞に一過性のBRCAnessを誘導するにも関わらず、PARP阻害剤に対し抵抗性を示すことを明らかにし、この原因として転写共役因子YAP1の関与をCell Host & Microbe誌に報告した。この知見をもとに、樹立したPARPi抵抗性株における、YAP1の細胞内局在を、免疫蛍光染色法を用い検討したところ、細胞内局在に変化は認められなかったが、点状の凝集体がPARPi抵抗性株の核内で観察された。この現象が、生物学的に意義のある現象なのか、あるいは、細胞固定などの際に生じる手技的な問題であるか否かを検討したところ、YAP1が液-液相分離（LLPS）を示していることが明らかとなった。近年、転写共役因子の液-液相分離は、転写活性に影響を与えること（スーパーエンハンサーの形成等）が報告されていることから、今後、PARP阻害剤抵抗性の獲得におけるYAP1液-液相分離の関与を検討し、その分子機構の解明を実施することで、PARP阻害剤に対して治療抵抗性を示す難治性がんにおける新たな治療標的の確立を試みる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 複数のBRCAness陽性がん細胞株を用い、PARP阻害剤抵抗性株を樹立した。また、樹立した抵抗性株において、核内のYAP1が液-液相分離を示すこと、この液-液相分離を阻害することで、PARP阻害剤の感受性が有意に増強することを新たに見出した。得られた結果から、PARP阻害剤への治療抵抗性獲得における分子機構の1つとして、YAP1液-液相分離が関与する可能性が考えられ、PARP阻害剤抵抗性の難治性がんに対する新たな治療標的候補の発見につながる知見が得られたため。
Strategy for Future Research Activity	PARP阻害剤抵抗性BRCAness陽性がん細胞株の核内においてYAP1の液-液相分離が誘導される分子機構を検討する。YAP1液-液相分離がPARP阻害剤の感受性に与える影響をより詳細に検討し、その分子機構を明らかにする。また、液-液相分離を示すYAP1が、どのような遺伝子群の転写を制御するかをChIP-seq、RNAseqなどを用いて網羅的に解析する。これらの実験を通し、PARP阻害剤に治療抵抗性を示す難治性がんに対する新たな治療標的の確立を試みる。