創薬に向けた白血病のトランスレーショナルリサーチ

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293218
• Research Institution: National Hospital Organization Nagoya Medical Center
• Principal Investigator: 直江 知樹 独立行政法人国立病院機構(名古屋医療センター臨床研究センター), その他部局等, その他 (50217634)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 早川 文彦 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (30402580) ; 島田 和之 名古屋大学, 学内共同利用施設等, 講師 (50631503) ; 冨田 章裕 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80378215) ; 赤尾 幸博 岐阜大学, その他の研究科, 教授 (00222505)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 癌 / トランスレーショナルリサーチ / シグナル伝達

Outline of Annual Research Achievements

次世代薬物治療の基礎研究を進めるため、①次世代FLT3阻害剤の開発、②STAT3/5 阻害剤の開発、③抗体医薬と小分子化合物との併用効果と分子機序の研究、④マイクロRNAを用いた治療法の開発、を進める。
①野生型、ITD変異、D835あるいはY842点変異、さらにITDプラス Quizartinib耐性変異にも有効、かつ不可逆的なFLT3阻害剤FF-10101を開発した。細胞株あるいは臨床検体を移植した異種移植モデル(PDX)ではQuizartinib同等あるいはそれ以上に有効であった。阻害剤処理検体ではex vivo、in vivoともにFLT3ならびにSTAT5のリン酸化が抑制されていた。前臨床試験を経て第一相試験を行う予定である。
②リンパ腫患者細胞異種移植マウスの中で、STAT3の恒常的活性化が腫瘍増殖に寄与していると考えられる症例の腫瘍細胞をマウスから取り出し、この細胞に対し細胞死を誘導する効果を持つ化合物をスクリーニングする手法を開発し、スクリーニングを行った。得られた候補化合物の中には新たなSTAT3阻害活性を持つ化合物が含まれていた。
③抗CD20抗体併用化学療法において予後不良な臨床成績と相関する転写因子SPIBに着目して検討を進めた。SPIB高発現B細胞リンパ腫細胞株では対照株と比較してCD20発現に変化は認めなかったが、抗アポトーシス薬に対して耐性を示し、PI3K/AKT経路を介して抗アポトーシスに関与していることが示唆された。
④Ph染色体によるbcr-ablキメラ遺伝子をドライバーとするCMLや一部のALLはイマチニブ等のチロシンキナーゼ阻害剤により寛解率が極めて高い白血病となったが、bcr-abl蛋白のキナーゼドメインの変異による耐性獲得や断薬による再発の問題がある。耐性のメカニズムの解明とそれを克服する新規な化合物をエピゲノムの立場からアプローチする。

Current Status of Research Progress

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

Reason

①PDXではモデル数を増やすのに長い時間が必要であったが、目標とした耐性克服薬が得られQuizartinibとの差別化ができたことは評価できる。
②STAT阻害剤OPB-31121の作用機序に関し予定していた検討は終了し、患者腫瘍細胞異種移植マウスを用いて本薬剤の効果を調べる目標は達成された。さらに、患者腫瘍異種移植マウスとこれから取り出した細胞（プライマリ腫瘍細胞の形質を維持しつつ、必要時に必要な量の細胞を用意できる利点がある）を用いてSTAT3/5阻害活性を持つ新たな物質のスクリーニングシステムを開発し、候補化合物を得ている。
③抗体医薬併用化学療法下においても予後不良な臨床成績と相関する新たな予後因子SPIBについて検討を加え、治療抵抗性となる機序の一端にPI3K/AKT経路を介した抗アポトーシス作用が関与している可能性について明らかにした。PI3K/AKT経路を介することより、治療抵抗性の克服のためにB細胞リンパ腫に対して効果が期待される小分子化合物idelalisibの併用効果について検討に着手している。
④我々はこれまでに３-デセン酸誘導体AIC-47がbcr-abl陽性の白血病細胞に対してオートファジー細胞死を誘導することを示した。AIC-47はc-Mycの発現低下を介してbcr-ablの転写を抑制することを明らかにした。さらにがん細胞に特異的なワールブルク効果、つまりマイクロRNA-124/PTB1/PKM axisによるエネルギー代謝にAIC-47が効果的に働くことを示した。このことはイマチニブ耐性解除に関与すると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

①今後は臨床試験によってPK/PD、安全性、POCの取得、有効性を検証していくことになる。2015年度中には治験届を提出することになるので、今後は治験者から得られた検体を中心に、プラズマバイオアッセイ（代謝物を含めた血中活性体濃度）、検体のリン酸化抑制などを見ていくことになる。
②患者細胞異種移植腫瘍細胞を用いたスクリーニングで得られた候補薬剤のSTAT3/5抑制効果をex vivおよびin vivoで確認するとともに、その作用機序を検討し、OPB-31121の作用と比較することで、STAT3/5の阻害に必要な作用機序の理解を深めていく。
③現在検討に着手しているSPIB高発現B細胞リンパ腫細胞株idelalisibと抗アポトーシス薬との併用効果を明らかにすると共に、他の小分子化合物についても検討を進め、併用効果を明らかにするとともに詳細な分子機序についても検討を進める。また臨床的に抗体医薬併用化学療法に治療抵抗性を示した患者由来細胞株についても検討を進め、治療抵抗性に関わる分子機序について明らかにするとともに、耐性克服に有用な薬剤について探索を進め、抗体医薬の更なる可能性について検討を加える
④(1)bcr-abl陽性 CML細胞におけるエネルギー代謝(マイクロRNA/PTB1/PKM 経路)にイマチニブ、AIC-47がどのように作用するか､(2)bcr-ablの発現に対してAIC-47が低下させるメカニズムの解明､(3)イマチニブ耐性細胞における耐性機序の解明、さらにAIC-47がどのように作用するか､について研究を進める。

Research Products

• [Journal Article] Target Antigen Density Governs the Efficacy of Anti-CD20-CD28-CD3 ζ Chimeric Antigen Receptor-Modified Effector CD8+ T Cells. (2015)
  • Author(s): Watanabe K, Terakura S, Martens AC, van Meerten T, Uchiyama S, Imai M, Sakemura R, Goto T, Hanajiri R, Imahashi N, Shimada K, Tomita A, Kiyoi H, Nishida T, Naoe T, Murata M
  • Journal Title: J Immunol Volume: 194(3) Pages: 911-920
  • DOI: 10.1049/jimmunol.1402346.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Progress in molecularly targeted therapies for acute myeloid leukemia (2015)
  • Author(s): Tomita A
  • Journal Title: Rinsho Ketsueki Volume: 56(2) Pages: 130-138
  • DOI: 10.11406/rinketsu.56.130.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Successful treatment of refractory cold hemagglutinemia in MYD88 L265P mutation-negative Waldenström's macroglobulinemia with bortezomib. (2015)
  • Author(s): Izumi M, Tsunemine H, Suzuki Y, Tomita A, Kusumoto T, Kodaka T, Itoh K, Takahashi T
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: epub Pages: epub
  • DOI: 10.1007/s12185-015-1775-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anti-cancer fatty-acid derivative induces autophagic cell death through modulation of PKM isoform expression profile mediated by bcr-abl in chronic myeloid leukemia. (2015)
  • Author(s): Shinohara H, Taniguchi K, Kumazaki M, Yamada N, Ito Y, Otsuki Y, Uno B, Hayakawa F, Minami Y, Naoe T, Akao Y.
  • Journal Title: Cancer Lett. Volume: 360(1) Pages: 28-38
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2015.01.039
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of acute pure red cell aplasia after deferasirox administration in two cases of myelodysplastic syndrome. (2014)
  • Author(s): Hayakawa F, Tomita A, Naoe T
  • Journal Title: Rinsho Ketsueki Volume: 55(4) Pages: 445-449
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficacy of ofatumumab against rituximab-resistant B-CLL/SLL cells with low CD20 protein expression. (2014)
  • Author(s): Shimada K, Tomita A, Saito S, Kiyoi H
  • Journal Title: Br J Haematol Volume: 166(3) Pages: 455-457
  • DOI: 10.1111/bjh.12857.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Markedly improved outcomes and acceptable toxicity in adolescents and young adults with acute lymphoblastic leukemia following treatment with a pediatric protocol: a phase II study by the Japan Adult Leukemia Study Group. (2014)
  • Author(s): Hayakawa F, Sakura T, Yujiri T, Kondo E, Fujimaki K, Sasaki O, Miyatake J, Handa H, Ueda Y, Aoyama Y, Takada S, Tanaka Y, Usui N, Miyawaki S, Suenobu S, Horibe K, Kiyoi H, Ohnishi K, Miyazaki Y, Ohtake S, Kobayashi Y, Matsuo K, Naoe T; Japan Adult Leukemia Study Group (JALSG).
  • Journal Title: Blood Cancer J Volume: 4 Pages: e252
  • DOI: 10.1038/bcj
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prognostic significance of pleural or pericardial effusion and the implication of optimal treatment in primary mediastinal large B-cell lymphoma: a multicenter retrospective study in Japan. (2014)
  • Author(s): Aoki T, Izutsu K, Suzuki R, Nakaseko C, Arima H, Shimada K, Tomita A, Sasaki M, Takizawa J, Mitani K, Igarashi T, Maeda Y, Fukuhara N, Ishida F, Niitsu N, Ohmachi K, Takasaki H, Nakamura N, Kinoshita T, Nakamura S, Ogura M.
  • Journal Title: Haematologica Volume: 99(12) Pages: 1817-1825
  • DOI: 10.3324/haematol.2014.111203.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] PAX5 Tyrosine Phosphorylation By Syk Co-Operatively Works with Its Serine Phosphorylation By ERK1/2 and Cancels PAX5-Dependent Repression of BLIMP1: A Mechanism of Antigen-Triggering Plasma Cell Differentiation through B Cell Receptor Signal. (2014)
  • Author(s): 稲垣裕一郎、早川文彦、井本直人、森下喬允、直江知樹、清井仁
  • Organizer: 第56回米国血液学会
  • Place of Presentation: Moscone Center （サンフランシスコ、米国）
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] Clinical and Molecular Significance of Peripheral Blood Cell-Free DNA in B-Cell Lymphomas for Detection of Genetic Mutations and Correlation with Disease Status (2014)
  • Author(s): Yasuhiro Suzuki、Akihiro Tomita、 Kenichi Yoshida、Kazuyuki Shimada、 Chisako Iriyama、Masashi Sanada, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Hiroko Tanaka, Satoru Miyano, Seishi Ogawa, Hitoshi Kiyoi
  • Organizer: 第56回米国血液学会
  • Place of Presentation: Moscone Center （サンフランシスコ、米国）
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] Development and Analysis of Novel Intravascular Large B-Cell Lymphoma NOD/Shi-Scid IL2R γnull Mouse Xenograft Model. (2014)
  • Author(s): Kazuyuki Shimada, Satoko Shimada, Keiki Sugimoto, Fumihiko Hayakawa, Miyuki Katayama, Akihiro Hirakawa, Yusuke Takagi, Shigeo Nakamura, Masao Seto, Tomoki Naoe, Akihiro Tomita, Hitoshi Kiyoi
  • Organizer: 第56回米国血液学会
  • Place of Presentation: Moscone Center （サンフランシスコ、米国）
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] AYA ALL に対する小児プロトコールの有効性と認容の検討：JALSG ALL202-U 研究より (2014)
  • Author(s): 早川文彦
  • Organizer: 第56回日本小児血液・がん学会学術集会シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市北区）
  • Year and Date: 2014-11-28 – 2014-11-30
• [Presentation] 末梢血遊離DNAを用いたB細胞リンパ腫における遺伝子変異解析 (2014)
  • Author(s): 鈴木康裕、冨田章裕、入山智沙子、島田和之、清井仁・・・他
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪府大阪市北区）
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] Intravascular large B-cell lymphoma-from bench to bedside (2014)
  • Author(s): 島田和之
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪府大阪市北区）
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] Biological and genetic analyses of intravascular large B-cell lymphoma using xenograft mouse model. (2014)
  • Author(s): 島田和之、島田聡子、杉本慶樹、早川文彦、片山幸、平川晃弘、中村栄男、瀬戸加大、直江知樹、冨田章裕、清井仁
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪府大阪市北区）
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] B細胞受容体シグナル経路によるリン酸化を介したPAX5の機能調節 (2014)
  • Author(s): 稲垣裕一郎、早川文彦、清井仁
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪府大阪市北区）
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] マウスモデルでのPAX5-PMLによる急性リンパ性白血病の解析 (2014)
  • Author(s): 井本直人、倉橋信悟、早川文彦、安田貴彦、清井 仁
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪府大阪市北区）
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] 末梢血cell-free DNAを用いたB細胞リンパ腫における遺伝子変異解析 (2014)
  • Author(s): 鈴木康裕、冨田章裕、吉田健一、島田和之、入山智沙子、真田昌、白石友一、千葉健一、田中洋子、宮野悟、小川誠司、清井仁
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市西区）
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] B細胞性腫瘍における抗CD20 抗体治療薬に対する薬剤耐性 (2014)
  • Author(s): 冨田章裕
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市西区）
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Utilization of Peripheral Blood Cell-free DNA for Genetic Analyses in MDS (2014)
  • Author(s): Yasuhiro Suzuki, Akihiro Tomita, Chisako Iriyama, Kazuyuki Shimada, Hitoshi Kiyoi
  • Organizer: 第35回国際血液学会議
  • Place of Presentation: China National Convention Center（北京、中国）
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-07
• [Presentation] 骨髄スメア標本とパイロシークエンス法を用いたB細胞性腫瘍におけるMYD88 L265P変異解析 (2014)
  • Author(s): 鈴木康裕、冨田章裕、入山智沙子、島田和之、山本絵里奈、金田典雄、清井仁
  • Organizer: 第12回日本臨床腫瘍学会総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県福岡市博多区）
  • Year and Date: 2014-07-17 – 2014-07-19
• [Presentation] リツキシマブ併用化学療法に抵抗性を示すDLBCL症例を予測するバイオマーカーと治療層別化の可能性 (2014)
  • Author(s): 冨田章裕
  • Organizer: 第54回 日本網内系学会総会
  • Place of Presentation: 山形国際ホテル（山形県山形市）
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-21
• [Presentation] PAX5-PML Induces Pro B Acute Lymphoblastic Leukemia In Mice (2014)
  • Author(s): 井本直人、倉橋信悟、早川文彦、安田貴彦、清井 仁・・・他
  • Organizer: 第5回日本血液学会（JSH)国際シンポジウム
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松（静岡県浜松市中区）
  • Year and Date: 2014-05-24 – 2014-05-25
• [Presentation] Markedly Improved Outcome and Acceptable Toxicity in Adolescents and Young Adults with Acute Lymphoblastic Leukemia by Treatment with a Pediatric Protocol: a Phase Ⅱ Study by the Japan Adult Leukemia Study Group. (2014)
  • Author(s): Hayakawa Fumihiko、 Toru Sakura, Toshiaki Yujiri, Eisei Kondo, Katsumichi Fujimaki, Shuichi Miyawaki, So-ichi Suenobu, Shigeki Ohtake, Yukio Kobayashi, keitaro Matsuo, and Tomoki Naoe
  • Organizer: 第5回日本血液学会（JSH)国際シンポジウム
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松（静岡県浜松市中区）
  • Year and Date: 2014-05-24 – 2014-05-25
• [Remarks] JALSG(日本成人白血病治療共同研究グループ)
  • URL: http://www.jalsg.jp/