変異がん原遺伝子ドライバー核酸配列を標的とした治療薬の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25871150
• Research Institution: Chiba Cancer Center (Research Institute)
• Principal Investigator: 渡部 隆義 千葉県がんセンター(研究所), がん遺伝創薬研究室, 研究員 (60526060)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: PIP / CBI / ドライバーオンコジーン

Outline of Annual Research Achievements

本研究は変異がん原遺伝子ドライバー核酸配列を標的とした治療薬の開発というテーマの元、DNAの塩基配列認識特異性の高い小分子であるピロール・イミダゾールポリアミドとアルキル化剤であるindole-seco-CBIを縮合した新規抗がん剤であるPIP-CBI合成法の確立と、より効果の高いPIP-CBIの開発及び様々な変異がん原遺伝子を標的とする薬剤の探索を行ってきた。本年度はまずこれまで確立したKRASのコドン12の変異配列を標的とする候補薬剤KR12を元に、環状型KR12の合成を行ったが、固相合成では副産物が極めて多く、合成が困難であり、現在近年報告された新規ペプチド合成法であるLiquid phase synthesisによる合成法を検討している。次にKR12にγ-アミノ酪酸のα位にアミノアセチル基を導入することでより肝毒性を抑える効果が期待出来るKR12-α-NHAcの新規合成を行い、その毒性試験を行った。その結果、得られた化合物はKRAS変異癌細胞株に対し、KR12と同等の細胞毒性を有することが明らかになった。
更にKRAS以外の変異性ドライバーオンコジーンを標的とするPIP-CBIの設計及び合成を行い、他の難治性がんに対する新たな候補薬剤を作成した。その結果、PIK3CA変異遺伝子及びALK変異遺伝子を有する細胞株に対する強い毒性を有するPIP-CBIの合成に成功した。また神経芽腫で発現するMYCNの増幅変異を標的とするPIP-CBIを合成し、細胞毒性及びマウスに対する抗腫瘍効果が確認された。
以上のことから、この2年間における本研究は変異がん原遺伝子ドライバー核酸配列を標的としたPIP-CBIの創薬開発に大きく寄与する結果となった。

Research Products

• [Journal Article] Preclinical Study of Novel Gene Silencer Pyrrole-Imidazole Polyamide Targeting Human TGF-β1 Promoter for Hypertrophic Scars in a Common Marmoset Primate Model. (2015)
  • Author(s): Igarashi J, Fukuda N, Inoue T, Nakai S, Saito K, Fujiwara K, Matsuda H, Ueno T, Matsumoto Y, Watanabe T, Nagase H, Bando T, Sugiyama H, Itoh T, Soma M
  • Journal Title: PLoS One Volume: e0125295 Pages: PMC4418757
  • DOI: 10.1371
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Inhibition of KRAS codon 12 mutants using a novel DNA-alkylating pyrrole-imidazole polyamide conjugate (2015)
  • Author(s): Hiraoka K, Inoue T, Taylor RD, Watanabe T, Koshikawa N, Yoda H, Shinohara K, Takatori A, Sugimoto H, Maru Y, Denda T, Fujiwara K, Balmain A, Ozaki T, Bando T, Sugiyama H, Nagase H
  • Journal Title: Nature Communication Volume: 6 Pages: 6706
  • DOI: 10.1038/ncomms7706
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a novel E-box binding pyrrole-imidazole polyamide inhibiting MYC-driven cell proliferation (2014)
  • Author(s): Mishra R, Watanabe T, Kimura MT, Koshikawa N, Ikeda M, Uekusa S, Kawashima H, Wang X, Igarashi J, Choudhury D, Grandori C, Kemp CJ, Ohira M, Verma NK, Kobayashi Y, Takeuchi J, Koshinaga T, Nemoto N, Fukuda N, Soma M, Kusafuka T, Fujiwara K, Nagase H.
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 105 Pages: 421-429
  • DOI: 10.1111/cas.12610
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pyrrole-imidazole polyamide targeted to break fusion sites in TMPRSS2 and ERG gene fusion represses prostate tumor growth. (2014)
  • Author(s): Obinata D, Ito A, Fujiwara K, Takayama K, Ashikari D, Murata Y, Yamaguchi K, Urano T, Fujimura T, Fukuda N, Soma M, Watanabe T, Nagase H, Inoue S, Takahashi S
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 105 Pages: 1272-1278
  • DOI: 10.1111/cas.12493
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel gene regulator, pyrrole-imidazole polyamide targeting ABCA1 gene increases cholesterol efflux from macrophages and plasma HDL concentration (2014)
  • Author(s): Tsunemi A, Ueno T, Fukuda N, Watanabe T, Tahira K, Haketa A, Hatanaka Y, Tanaka S, Matsumoto T, Matsumoto Y, Nagase H, Soma M
  • Journal Title: Journal of Molecular Medicine Volume: 92 Pages: 509-521
  • DOI: Journal of Molecular Medicine
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Efficient Gene Silencing by PI Polyamide with -crossed Formation Targeting MMP-9 Promoter (2014)
  • Author(s): Takayoshi Watanabe, Nobuko Koshikawa, Toshinori Ozaki, Toshikazu Bando, Hiroshi Sugiyama, and Hiroki Nagase
  • Organizer: 日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27