2014 Fiscal Year Research-status Report
非小細胞肺癌における癌幹細胞表面抗原阻害とヒストン修飾酵素阻害との併用療法の検討
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26461175
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木下 一郎 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40343008)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ヒストン修飾 / 幹細胞 / EZH2 / DZNep / HDAC / SAHA / EGFR / 非小細胞肺癌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、難治性肺癌の新たな治療戦略として、非小細胞肺癌（NSCLC)細胞における癌幹細胞表面抗原の阻害と、癌幹細胞の可塑性に関わるヒストン修飾酵素阻害との併用療法の開発を目標とし、その基盤となる研究を行う。
本年度は、EGFR遺伝子変異陽性細胞株（PC-3, PC-9, HCC827, H1975）および陰性細胞株（H1299, A549, H460）を用いて、白血病幹細胞の表面抗原であるTIM-3の発現陽性細胞をフローサイトメトリーによって検討したが、有意な陽性細胞の分画が得られなかった。代替の幹細胞表面抗原として、CD44の発現をPC-3とHCC827細胞において検討したところ、50-80%の陽性細胞分画を認めたが、陽性細胞における各種癌幹細胞マーカーの発現上昇は認めなかった。そこで、代表的な幹細胞分画として知られるside populationをH1975とH460細胞で同定し、幹細胞マーカーの発現を検討したところ、両者でABCG2とNOTCH1の上昇を認めた。
一方、癌幹細胞の可塑性に関わるヒストン修飾酵素阻害療法については、ヒストンメチル化酵素EZH2阻害薬DZNepとヒストン脱アセチル化酵素（HDAC)阻害薬SAHAの併用療法が、各種NSCLC細胞の細胞増殖を相乗的に抑制することを示した。併用療法は、EZH2の発現とH3K27me3を各々単剤よりも低下させ、強くアポトーシスを誘導した。特にEGFR遺伝子変異陽性株においてその効果は顕著であり、EGFRリン酸化とEGFR下流シグナルを抑制した。EGFR-TKI抵抗性のH1975でin vivo抗腫瘍効果を検討したところ、併用による高い抗腫瘍効果を認めた。以上の結果から、DZNepとSAHAの併用療法が、EGFR-TKI抵抗性肺癌を含む非小細胞肺癌に対するより有効なエピジェネティック治療となる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
癌幹細胞表面抗原の阻害については、TIM3とCD44を検討したが、NSCLCにおける癌幹細胞表面抗原としての性質が示せなかった。しかし、代表的な幹細胞分画として知られるside populationをNSCLC細胞で同定し、幹細胞マーカーABCG2とNOTCH1の上昇を確認した。現在、side populationのin vitro, in vivoの幹細胞形質の検討を行っており、その結果を踏まえて、NOTCH1の阻害へ検討を進めることができる。
更に、癌幹細胞の可塑性に関わるヒストン修飾酵素阻害療法については、DZNepとSAHAの併用療法が、in vitroおよびin vivoでEGFR-TKI耐性細胞を含むNSCLC細胞の細胞増殖を相乗的に抑制することが示され、より有効なエピジェネティック治療となる可能性が示唆された。この結果は、2014年度の日本がん分子標的治療学会学術集会のワークショップで発表し、現在論文投稿中であり、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
side populationのin vitroでのspheroid形成能と in vivoの造腫瘍能を検討し、ガンマセクレターゼ阻害剤によるNOTCH1阻害の抗腫瘍効果を検討する。また、ヒストン修飾酵素阻害の癌幹細胞可塑性に与える影響を検討する。この結果を踏まえて、NOTCH1阻害と、ヒストン修飾酵素阻害との併用効果を検討する。なお、ヒストン修飾酵素阻害については、他のヒストン修飾酵素であるBETやJARIDファミリーに対する阻害薬の抗腫瘍効果も検討し、より有効なエピジェネティック治療の開発を目指す。
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[Journal Article] The coordinated actions of TIM-3 on cancer and myeloid cells in the regulation of tumorigenicity and clinical prognosis in clear cell renal cell carcinomas2015
Author(s)
Komohara Y, Morita T, Annan DA, Horlad H, Ohnishi K, Yamada S, Nakayama T, Kitada S, Suzu S, Kinoshita I, Dosaka-Akita H, Akashi K, Takeya M, Jinushi M
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Journal Title
Cancer Immunol Res
Volume: -
Pages: -
Peer Reviewed
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[Journal Article] Factors associated with a poor response to gefitinib in the NEJ002 study: Smoking and the L858R mutation2015
Author(s)
Fukuhara T, Maemondo M, Inoue A, Kobayashi K, Sugawara S, Oizumi S, Isobe H, Gemma A, Harada M, Yoshizawa H, Kinoshita I, Fujita Y, Saijo Y, Hagiwara K, Morita S, Nukiwa T
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Journal Title
Lung Cancer
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] North East Japan Study Group and Tokyo Cooperative Oncology Group. Randomized phase II study of concurrent versus sequential alternating gefitinib and chemotherapy in previously untreated non-small cell lung cancer with sensitive EGFR mutations: NEJ005/TCOG09022015
Author(s)
Sugawara S, Oizumi S, Minato K, Harada T, Inoue A, Fujita Y, Maemondo M, Yoshizawa H, Ito K, Gemma A, Nishitsuji M, Harada M, Isobe H, Kinoshita I, Morita S, Kobayashi K, Hagiwara K, Kurihara M, Nukiwa T
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Journal Title
Ann Oncol
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Expression of Fucosyltransferase 8 Is Associated with an Unfavorable Clinical Outcome in Non-Small Cell Lung Cancers2015
Author(s)
Honma R, Kinoshita I, Miyoshi E, Tomaru U, Matsuno Y, Shimizu Y, Takeuchi S, Kobayashi Y, Kaga K, Taniguchi N, Dosaka-Akita H
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Journal Title
Oncology
Volume: -
Pages: -
Peer Reviewed
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