ＭＹＣＮトランスジェニックマウスを用いた神経芽腫新規分子標的治療の開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24592698
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 宗崎 良太 九州大学, 大学病院, 助教 (10403990)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木下 義晶 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80345529) ; 田口 智章 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20197247) ; 孝橋 賢一 九州大学, 大学病院, 講師 (10529879) ; 三好 きな 九州大学, 大学病院, その他 (20621709) ; 田尻 達郎 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80304806)
• Keywords: 神経芽腫 / 分子標的治療

Research Abstract

大量化学療法が用いられている現在でも、進行神経芽腫の予後は不良で5年生存率が30-40%と報告されている。今回我々は、小児の髄芽腫、成人の消化器癌、基底細胞癌など種々の発癌に関与することが知られ、さらに分子標的治療薬としても注目されているHedgehog(Hh)シグナル伝達系が神経芽腫においても活性化していることから、神経芽腫発生モデルであるMYCNトランスジェニックマウスを用いて神経芽腫における新規分子標的治療薬の開発を目標に研究を行う。
Hｈシグナル伝達経路は，もともとショウジョウバエの研究から明らかとなったシグナル伝達経路で，ショウジョウバエの胚発生における前後決定にかかわるsegment polarity gene と考えられている。現在、ヒトにおいて、Hhシグナルは神経、消化管、肢芽等の形成に関与し、また、その異常で小児の髄芽腫、成人の消化器癌、基底細胞癌など種々の発癌に関与することが知られている。また、このことから、髄芽腫・基底細胞癌に対する分子標的治療薬としての開発も進んでおり、実際、髄芽腫の全身転移の患者に、Hhシグナル阻害剤を経口投与し、一時的にではあるが、著名な腫瘍の縮小を認めた症例も報告もされている。
一方、進行神経芽腫の治療成績は、大量化学療法が用いられている現在でも、予後不良である。それらの症例に対して新たな治療法の開発が期待されているが有用な報告はほとんどない。そこで、我々は、Hhシグナルが神経芽腫の新規治療になりうるのではないかと
考え、本研究を開始した。神経芽腫の臨床検体におけるHhシグナルの活性化の有無を調べたところ、神経芽腫でHhシグナルが活性化していることを発見し、Hhシグナルが神経芽腫に対する分子標的治療薬となりうると考え、研究を進めている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

近年、神経芽腫のモデルマウスとして、MYCNトランスジェニックマウスが開発され、このマウスは特異的発現するTyrosine Hydroxylaseのプロモーターの下流にヒトのMYCN cDNAが位置するベクターが導入されたもので、神経堤細胞においてMYCN蛋白が強発現することにより胸腹部交感神経節由来の神経芽腫が発生する。また、このマウスに発生する神経芽腫において、ヒトの神経芽腫において生じる染色体変化と多くの同じ変化が対応するマウス染色体に生じており（W.A.Weiss, Cancer Res. 2000）、ヒトの神経芽腫の発生、進展のメカニズムの解明及び、治療開発モデルとして非常に有用であることが報告されている。
現在、当研究室でもMYCNトランスジェニックマウスを飼育しており、ホモ、ヘテロでの神経芽腫の発症率など、検討を行いそのnatural courseについて、ホモはほぼすべてが腫瘍死するのに対して、ヘテロは約半数が生存すること今回、確認した。また、MYCNトランスジェニックマウスで自然発症した神経芽腫の検体を集め、そのHh　signal経路の中で重要とされているHh蛋白（Sonic Hh, Indian Hh, Desert Hh）, Patched(Ptch1,Ptch2), Gli(Gli1,Gli2,Gli3)の抗体を用い、タンパク発現の検討を終了し結果を解析中である。また、mRNA発現の検討を行っており、結果を検討している。
MYCNトランスジェニックマウスのHhシグナルの活性化の状態を確認が終了次第、次の分子標的治療としての効果の判定実験へ進む予定である。

Strategy for Future Research Activity

今後は、Hedgehog系路の遮断による腫瘍増殖抑制効果の検討を行っていく予定である。
signal経路の中で重要とされているHh蛋白（Sonic Hh, Indian Hh, Desert Hh）, Patched(Ptch1,Ptch2), Gli(Gli1,Gli2,Gli3)の抗体を用い、タンパク発現の検討を終了し結果を解析し、その後、mRNA発現の結果解析を行う予定である。
MYCNトランスジェニックマウスのHhシグナルの活性化の状態を確認が終了次第、次の分子標的治療としての効果の判定実験へ進む予定で、現在、分子標的治療薬として開発されているものとしては、Smoを抑制するCyclopamineやGliを直接抑制するものなどが報告されている。今後、マウスに分子標的治療薬としてCyclopamineを投与し、神経芽腫に対する分子標的治療薬としてのHhシグナルの有用性について検討していく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

RT-PCRによるHh、Ptch、Gli1のmRNA発現の解析が未完了のため。
Hh signal関連遺伝子の発現の解析を行う。

Research Products

• [Journal Article] Laparoscopic resection of an isolated retroperitoneal enteric duplication in an infant. (2013)
  • Author(s): Souzaki R, Ieiri S, Kinoshita Y, Nishie A, Koga Y, Kuda M, Oda Y, Hara T, Hashizume M, Taguchi T.
  • Journal Title: J Ped Surg Case Reports Volume: 1 Pages: 167-170
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An augmented reality navigation system for pediatric oncologic surgery based on preoperative CT and MRI images. (2013)
  • Author(s): Souzaki R, Ieiri S, Uemura M, Tomikawa M, Ohuchida K, Kinoshita Y, Koga Y, Suminoe A, Kohashi K, Oda Y, Hara T, Hashizume M, Taguchi T
  • Journal Title: J Pediatr Surg Volume: 48 Pages: 2479-83
  • DOI: 10.1016/j.jpedsurg.2013.08.025
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of an objective endoscopic surgical skill assessment system for pediatric surgeons: suture ligature model of the crura of the diaphragm in infant fundoplication. (2013)
  • Author(s): Ieiri S, Ishii H, Souzaki R, Uemura M, Tomikawa M, Matsuoka N, Takanishi A, Hashizume M, Taguchi T.
  • Journal Title: Pediatr Surg Int Volume: 29 Pages: 501-4
  • DOI: 10.1007/s00383-013-3276-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comprehensive analyses of imprinted differentially methylated regions reveal epigenetic and genetic characteristics in hepatoblastoma. (2013)
  • Author(s): Rumbajan JM, Maeda T, Souzaki R, Mitsui K, Higashimoto K, Nakabayashi K, Yatsuki H, Nishioka K, Harada R, Aoki S, Kohashi K, Oda Y, Hata K, Saji T, Taguchi T, Tajiri T, Soejima H, Joh K.
  • Journal Title: BMC Cancer Volume: 13 Pages: 608
  • DOI: 10.1186/1471-2407-13-608
  • Peer Reviewed
• [Presentation] An augmented reality navigation system for pediatric surgery for tumors. (2013)
  • Author(s): Ryota Souzaki, Satoshi Ieiri, Munenori Uemura, Morimasa Tomikawa, Yoshiaki Kinoshita, Yuhki Koga, Aiko Suminoe, Kenichi Kohashi, Yoshinao Oda, Toshiro Hara, Makoto Hashizume, Tomoaki Taguchi
  • Organizer: 45th Congress of the International Society of Paediatric oncology (SIOP 2013)
  • Place of Presentation: 香港
  • Year and Date: 20130925-20130928
• [Presentation] Augmented reality navigation system for laparoscopic surgery for pediatric malignant tumor on preoperative CT image (2013)
  • Author(s): Ryota Souzaki, Satoshi Ieiri, Munenori Uemura, Morimasa Tomikawa, Yoshiaki Kinoshita, Yuhki Koga, Aiko Suminoe, Kenichi Kohashi, Yoshinao Oda, Toshiro Hara, Makoto Hashizume, Tomoaki Taguchi
  • Organizer: International Pediatric Endosurgery Group 2013
  • Place of Presentation: 北京
  • Year and Date: 20130617-20130622
• [Presentation] AN AUGMENTED REALITY NAVIGATION SYSTEM FOR ENDOSCOPIC SURGERY FOR PEDIATRIC TUMORS BASED ON PREOPERATIVE CT OR MRI IMAGES (2013)
  • Author(s): Ryota Souzaki, Satoshi Ieiri, Munenori Uemura, Morimasa Tomikawa, Yoshiaki Kinoshita, Yuhki Koga, Aiko Suminoe, Kenichi Kohashi, Yoshinao Oda, Toshiro Hara, Makoto Hashizume, Tomoaki Taguchi
  • Organizer: the 46th PAPS
  • Place of Presentation: Hunter Valley, Australia
  • Year and Date: 20130407-20130411