Development of an innovative molecular targeting therapy for GIST based on intracellular localization of mutated KIT
| Project/Area Number |
22K08883
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55020:Digestive surgery-related
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| Research Institution | National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition |
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Principal Investigator |
西田 俊朗 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 創薬デザイン研究センター, 客員研究員 (40263264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小幡 裕希 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (20609408)
高橋 剛 大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (50452389)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | GIST / 消化管間質細胞腫 / KIT / 家族性腫瘍 / PKD2 / 遺伝子変異 / PKD2) / 細胞内局在 / タンパク輸送 / ゴルジ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では以下の研究を予定している。
1．臨床検体を用いGISTで変異KITがトランスゴルジ周辺でリン酸化し、リン酸化PKD2やPI3KB、AP1、GGA1との共存を明らかにする。
2．細胞培養とxenograft modelでPKD2阻害剤がGISTの増殖を阻害することを示す。
3．家族性GIST患者と変異KITのKnock-in mice検体を用い、発生学的にPKD2リン酸化と変異KITのトランスゴルジ局在化時期と腫瘍化の関係を明らかにする。
4．骨髄腫での変異FGFR3や肝癌の変異MET等のトランスゴルジに局在する変異キナーゼの異常局在に関係する分子を免沈やプロテオーム解析で明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度GIST細胞のKITのゴルジ停留にProtein Kinase D2（PKD2）とその下流キナーゼの活性化が必要なことを明らかにした。本年度はKIT阻害剤イマチニブ (GIST治療薬) 耐性GISTについて、GIST細胞株とモデルマウスを用い検討した。
イマチニブ耐性KIT変異を有するGIST細胞株 (GIST-R9, GIST430) でも、感受性株と同様に、PKD2阻害により変異KITのゴルジ領域停滞が阻害され、細胞増殖シグナルが抑えられた。PKD2阻害でゴルジを離れた耐性型KITは、リソソームに移動して分解さた。この結果は、PKD2阻害剤がイマチニブ耐性GISTに対しても治療効果を持つ可能性を示唆する。
初発GIST 83例の臨床症例を対象に、抗KITと抗PKD2抗体を用い、KITとPKD2の発現と両者の細胞内局在を評価し、臨床病理学的因子や予後との関連性を検討した。PKD2高発現群は43例、PKD2低発現群は40例で、KIT遺伝子変異の有無とPKD2発現が関連した。その他の臨床病理学的背景因子（年齢・性別・原発部位・核分裂像数）や予後とは関連を認めなかった。
イマチニブ耐性型KIT変異をgermlineに持つノックインマウスと家族性GISTの臨床検体（共にパラフィンと凍結）を用い発現解析計画しており、本年度は、そのための予備検討をおこなった。ノックインマウスで盲腸に形成されたGIST様腫瘍の凍結切片の免疫蛍光染色を行った。KITもリン酸化KITもGM130 (ゴルジマーカー, ゴルジマーカー) と近い位置に検出され、ヒトGIST細胞株と一致した結果を得た。次年度に、これに加えヒトのsporadic GIST、家族性GISTを含め、PKD2とKITのゴルジ局在およびそのリン酸化を確認し、変異KITが消化管にのみ腫瘍化を起こす要因を検討する
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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
前年度までの結果に加え、イマチニブ耐性GISTにおける実験結果と臨床データを追加することができた。KITのゴルジ停留へのPKD2の関与については、KITのイマチニブへの感受性に左右されないことを明らかにした。また、細胞株のみではなくノックインマウスでの検討ができるようになり、ヒトのGISTの臨床検体（パラフィンブロックと凍結検体）での検討のセットアップができたことから、「概ね順調に進展している」 とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
ノックインマウス, ヒトのsporadic GISTと家族性GISTの臨床検体を用い、切片の免疫蛍光染色と生化学的解析を試みる。また、細胞株で扱えなかった、PDGFRA変異GISTやチロシンキナーゼに変異を有さないGISTについても、PKD2の発現レベルおよびリン酸化を確認し，腫瘍化にPDK2活性化がどの様に関与しているか明らかにする予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
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[Journal Article] Combination of pimitespib (TAS-116) with sunitinib is an effective therapy for imatinib-resistant gastrointestinal stromal tumors.2023
Author(s)
Teranishi R, Takahashi T, Obata Y, Nishida T, Okubo S, Kazuno H, Saito Y, Serada S, Fujimoto M, Kurokawa Y, Saito T, Yamamoto K, Yamashita K, Tanaka K, Makino T, Nakajima K, Hirota S, Naka T, Eguchi H & Doki Y
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Journal Title
Int. J. Cancer
Volume: 152
Issue: 12
Pages: 2580-2593
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Long-term Adjuvant Therapy for High-risk Gastrointestinal Stromal Tumors in the Real World.2022
Author(s)
Nishida T, Sato S, Ozaka M, Nakahara Y, Komatsu Y, Kondo M, Cho H, Hirota S, Kagimura T, Kurokawa Y, Kitagawa Y; STAR ReGISTry Investigators
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Journal Title
Gastric Cancer
Volume: 25
Issue: 5
Pages: 956-965
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Real-world data on the efficacy and safety of adjuvant chemotherapy in Japanese patients with a high- risk of gastrointestinal stromal tumor recurrence2022
Author(s)
Ushimaru Y, Takahashi T, Nakajima K, Teranishi R, Nishida T, Hirota S, Motoori M, Omori T, Kawabata R, Nishikawa K, Saito T, Yamashita K, Tanaka K, Makino T, Yamamoto K, Kurokawa Y, Eguchi H, Doki Y.
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Journal Title
Int J Clin Oncol.
Volume: 27
Issue: 5
Pages: 921-929
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Efficacy and safety of regorafenib in Japanese patients with advanced gastrointestinal stromal tumors.2022
Author(s)
Teranishi R, Takahashi T, Nishida T, Hirota S, Kurokawa Y, Saito T, Yamamoto K, Yamashita K, Tanaka K, Makino T, Motoori M, Omori T, Nakajima K, Eguchi H, Doki Y.
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Journal Title
Int J Clin Oncol.
Volume: 27
Issue: 7
Pages: 1164-1172
DOI
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