肺癌におけるEGFRチロシンキナーゼ阻害剤耐性化の解明と克服に向けた基礎的研究

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293302
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 豊岡 伸一 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (30397880)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宗 淳一 岡山大学, 大学病院, 講師 (90559890) ; 松田 文彦 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50212220) ; 山本 寛斉 岡山大学, 大学病院, 助教 (40467733) ; 佃 和憲 岡山大学, 大学病院, 講師 (20346430) ; 浅野 博昭 岡山大学, 大学病院, 助教 (70534775) ; 三好 新一郎 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (00190827)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 原発性肺癌 / 薬剤耐性 / 癌幹細胞 / 上皮成長因子受容体チロシンキナーゼ阻害薬 / 上皮間葉移行

Outline of Annual Research Achievements

肺癌の治療における薬剤耐性は克服すべき課題である。申請者らはヒト上皮成長因子受容体（EGFR）チロシンキナーゼ阻害剤 (TKI) に対する肺癌細胞の耐性化の研究過程で、細胞培養条件を変えることで癌幹細胞様細胞の出現を認めた。癌の起源と考えられている癌幹細胞は、薬剤などの治療に対する感受性が低く、治療抵抗性の原因になりうる。本研究の目的は、EGFR-TKIに対する新しい獲得耐性機序の解明とそれらを克服する新しい治療法の確立を目指すことである。本研究期間内で以下の項目検討を予定してきた。
#1 EGFR-TKI 感受性細胞株に対し、新規EGFR-TKIを含む薬剤を、曝露法を変えて投与し耐性株を作成する。#2線維芽細胞と共培養しながらEGFR-TKI耐性株の樹立を試み、腫瘍微小環境の耐性化への影響をin vitro で確認する。#3#1で樹立した細胞株の薬剤耐性の原因を解析する。#4癌幹細胞様耐性株に感受性のある薬剤を検索し、新規治療法を開発する。#5 EGFR-TKI と他の薬剤を同時に長期曝露することにより、耐性細胞出現の抑制法を確立する。

Current Status of Research Progress

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

Reason

昨年度までの研究で、申請者らは、上記#1、#3に関連して、複数の細胞株(HCC827、PC-9、HCC4006、HCC4011)について種々の条件でアファチニブを曝露し、新たに複数のアファチニブ耐性株を樹立した。このうち3種の細胞株において癌幹細胞様の変化または上皮間葉移行が見られ耐性化の要因と考えられた。また、これらの癌幹細胞様変化、上皮間葉移行化の一因として、マイクロRNA-200(miR-200)ファミリーのメチル化、発現低下を確認した。#4に関連し、治療耐性化細胞株への新たな治療法として、Hsp90阻害剤と放射線療法との併用をゲフィチニブ耐性株(HCC827)に対して行い、MET増幅による耐性株については効果認めたが、癌幹細胞様変化を示した細胞株はこの治療法にも耐性がることを確認した。また、癌幹細胞に奏効するという報告のあるメトホルミンについて、低ブドウ糖下での曝露により、癌幹細胞様変化による耐性株に抗腫瘍効果が見られることを確認している。

Strategy for Future Research Activity

上記のアファチニブ耐性株に加え、EGFR変異とその2次変異(T790M変異)を有し、ゲフィチニブに耐性を示すがアファチニブには感受性である細胞株(H1975)について、アファチニブの耐性株を樹立し、その要因について検討しているところである。
耐性株に対する、新規治療法の開発においては、これまで樹立してきた癌幹細胞様変化を示す、ゲフィチニブとアファチニブの耐性株に対し、miR-200のウィルスベクターによる導入や脱メチル化による抗腫瘍効果をin vitro、in vivoで検証する。
また、癌幹細胞においては、その維持に微小環境(ニッチ)が大きくかかわっている事が報告されてきているが、繊維芽細胞と肺癌細胞株を共培養しながら耐性株を樹立することで、微小環境が耐性獲得の機序に及ぼす影響を調べる。また、微小環境を含めた、耐性克服のための新規治療開発に向けた研究へ繋げる予定である。

Causes of Carryover

当初の想定より、物品が若干安価に購入できたため、繰越金が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度の物品および試薬(ウィルスベクターを含む)、動物購入に充てる予定である。

Research Products

• [Presentation] The molecular characters of acquired resistant non－small cell lung cancer cells to afatinib (2014)
  • Author(s): Shinsuke Hashida, Shinichi Toyooka, Tomoaki Ohtsuka, Ken Suzawa, Kazuhiko Shien, Hiromasa Yamamoto, Junichi Soh, Hiroaki Asano, Kazunori Tsukuda, Shinichiro Miyosh
  • Organizer: AACR Annual Meeting 2014
  • Place of Presentation: San Diego, California, U.S.A
  • Year and Date: 2014-04-05 – 2014-04-09