ヒストンメチル化酵素結合阻害剤の開発と白血病治療への応用

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25713016
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岡田 由紀 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (60546430)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: エピドラッグ / 白血病

Outline of Annual Research Achievements

現在開発がすすめられているエピドラッグの多くは、標的となるエピジェネティック分子の酵素活性阻害を狙ったものが主体である。しかし多くの場合、エピジェネティック分子の酵素活性は細胞の恒常性維持や個体の生命維持に不可欠であることから、臨床応用の際に副作用が懸念される。本研究ではMLL融合白血病の発症が、ヒストンメチル化酵素DOT1LとMLL融合蛋白質との結合に依存することに着目し、この結合を阻害する低分子化合物を、ラージスケールの環状ペプチドライブラリーを用いて同定することを目的とする。
H25年度からの継続研究で7種類の候補ペプチドが得られており、これら候補ペプチドについて、試験管内アッセイでその効力を評価検討した。その結果、1種類の有力な候補が絞り込めた。次にこの最有力候補について、細胞株を用いた効力の評価を行う予定であった。しかしこれが化学的に水や培地等に難溶解性であった。この候補を捨てて再スクリーニングを行うことも選択肢のひとつであったが、試験管内アッセイの結果が顕著であったことから、溶解性を上げるための改変を施す策を選択した。共同研究者によって、基本構造とその活性を保持したまま溶解性を改善すると予想される複数の改変体が作製された。それらを再度試験管内アッセイに供し、その活性を確認した。さらに複数の候補に普遍的に対応できるように、試験管内アッセイの最適化も並行して行った。
次のステップとしてこの化合物を細胞に適用するために、培地への溶解性と毒性を確認予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

最初のスクリーニングで7種類の候補ペプチドが得られたが、試験管内アッセイによる評価で有力な候補は1種類のみとなり、これが化学的に水や培地等に難溶解性であった。今後細胞株や個体への適用には溶解性を上げるための改変を施すことが必要不可欠であり、さらにこの難溶解性のために、試験管内アッセイの結果も実際の効力より低くなっている可能性が考えられた（＝実際は10～100倍の効力を有する可能性がある）。従って再スクリーニングを行うよりはこの最有力候補の改変体を作製し、そのうえで再度試験管内アッセイで効力を確認する戦略を選択した。

Strategy for Future Research Activity

溶解性などの問題点はあるが、有力な候補がえられたので、今後はこの候補とその改変体に注力してそれらの効力と毒性を細胞株を用いて確認していく。検討するサンプル数は多くないと考えられるため、試験管内アッセイの後は当初絞り込みのために計画していたELISAを経ずにそのまま細胞株での評価を行うことでスピードアップを図る。

一方動物個体での検討のために新たな遺伝子改変マウスの作製を計画していたが、時間的な問題から、まずは既存のMLL白血病モデルマウスを用いる予定である。

Causes of Carryover

当初多くの候補化合物を効率よく評価するために ELISAによる評価系を計画しており、それを行うプレートリーダーの購入を予定していたが、実際に得られた候補数が少なかったために、ELISAを介さずに直接次のステップに進むことにした。従ってプレートリーダーを購入する必要がなくなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究協力者（大学院生）の謝金に充当する。また細胞培養に掛かる消耗品費にも充当する。