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がん特異的融合タンパク質の分解を阻害する脱ユビキチン化酵素と分子標的治療

研究課題

研究課題/領域番号 21H02777
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分50020:腫瘍診断および治療学関連
研究機関東京大学

研究代表者

内藤 幹彦  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任教授 (00198011)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード融合タンパク質 / 脱ユビキチン化酵素 / タンパク質分解 / PROTAC / SNIPER / ユビキチン / がん
研究開始時の研究の概要

染色体転座等によってがん細胞に生じた融合遺伝子は、がん特異的融合タンパク質をコードする。これらの融合タンパク質は通常は細胞内でタンパク質の品質管理機構によって認識され、ユビキチン修飾を受けた後プロテアソームで分解される。しかし多くのがん細胞でこれらの融合タンパク質が安定に発現することから、がん細胞にはこれらの融合タンパク質の分解を抑制する機構が存在すると考えられている。本研究では、がん細胞の増殖に重要ながん特異的融合タンパク質の分解を抑制する脱ユビキチン化酵素を同定し、がん細胞で融合タンパク質が安定に発現するメカニズムを明らかにする。

研究成果の概要

染色体転座等によってがん細胞に生じた融合遺伝子は、正常細胞には存在しないがん特異的融合タンパク質をコードする。これらの融合タンパク質の一部は細胞がん化に決定的な役割を果たしている事が知られており、がん治療の標的タンパク質としても重要である。本研究では、がん特異的融合タンパク質が安定に発現するために必要な脱ユビキチン化酵素の探索を行うと共に、各種がん特異的融合タンパク質の分解を誘導する新規化合物の開発を行い、FGFR3-TACC3、EML4-ALK、NPM-ALK、FLT3-ITDを分解するPROTAC/SNIPER化合物を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん特異的融合タンパク質の一部は細胞のがん化に決定的な役割を果たしており、がんの治療標的分子として重要である。本研究で開発した、FGFR3-TACC3、EML4-ALK、 NPM-ALK、FLT3-ITDを分解する新規PROTAC/SNIPER化合物は、これらの融合タンパク質を発現するがん細胞に対する特異的な抗がん剤を開発するためのリード化合物となる可能性が考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (26件) (うち国際共著 10件、 査読あり 26件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 16件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Case Western Reserve University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Expansion of targeted degradation by Gilteritinib-Warheaded PROTACs to ALK fusion proteins.2024

    • 著者名/発表者名
      Yokoo H, Tsuji G, Inoue T, Naito M, Demizu Y, Ohoka N.
    • 雑誌名

      Bioorg Chem.

      巻: 145 ページ: 107204-107204

    • DOI

      10.1016/j.bioorg.2024.107204

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of decoy oligonucleotide-warheaded chimeric molecules targeting STAT32023

    • 著者名/発表者名
      Shih Po-Chang、Naganuma Miyako、Tsuji Genichiro、Demizu Yosuke、Naito Mikihiko
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 95 ページ: 117507-117507

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2023.117507

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current Status of Oligonucleotide-Based Protein Degraders2023

    • 著者名/発表者名
      Po-Chang Shih, Miyako Naganuma, Yosuke Demizu, Mikihiko Naito
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 15 号: 3 ページ: 765-765

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics15030765

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inducing Protein Degradation to Overcome Resistance to Kinase Inhibitors2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Waka、Naito Mikihiko
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 62 号: 3 ページ: 557-558

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.2c00223

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of SNIPERs against BCR-ABL with kinase inhibitors and a method to evaluate their growth inhibitory activity derived from BCR-ABL degradation2023

    • 著者名/発表者名
      Cho Nobuo、Naito Mikihiko
    • 雑誌名

      Methods Enzymol

      巻: 681 ページ: 41-60

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2022.09.001

    • ISBN
      9780323992008
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigating the cell permeability of proteolysis-targeting chimeras (PROTACs)2023

    • 著者名/発表者名
      Yokoo Hidetomo、Naito Mikihiko、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      Expert Opinion on Drug Discovery

      巻: 18 号: 4 ページ: 357-361

    • DOI

      10.1080/17460441.2023.2187047

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of versatile solid-phase methods for syntheses of PROTACs with diverse E3 ligands2023

    • 著者名/発表者名
      Xu Hanqiao、Kurohara Takashi、Ohoka Nobumichi、Tsuji Genichiro、Inoue Takao、Naito Mikihiko、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 86 ページ: 117293-117293

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2023.117293

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of DNA Aptamer-Based PROTACs That Degrade the Estrogen Receptor.2023

    • 著者名/発表者名
      Tsujimura H, Naganuma M, Ohoka N, Inoue T, Naito M, Tsuji G, Demizu Y.
    • 雑誌名

      ACS Med Chem Lett.

      巻: 14 号: 6 ページ: 827-832

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.3c00126

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] タンパク質分解技術と創薬2022

    • 著者名/発表者名
      内藤 幹彦
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 94 号: 2 ページ: 258-270

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2022.940258

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2022-04-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] cIAP1-based degraders induce degradation via branched ubiquitin architectures2022

    • 著者名/発表者名
      Akizuki Yoshino、Morita Mai、Mori Yuki、Kaiho-Soma Ai、Dixit Shivani、Endo Akinori、Shimogawa Marie、Hayashi Gosuke、Naito Mikihiko、Okamoto Akimitsu、Tanaka Keiji、Saeki Yasushi、Ohtake Fumiaki
    • 雑誌名

      Nature Chemical Biology

      巻: 19 号: 3 ページ: 311-322

    • DOI

      10.1038/s41589-022-01178-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Gilteritinib-Based Chimeric Small Molecules that Potently Induce Degradation of FLT3-ITD Protein2022

    • 著者名/発表者名
      Ohoka Nobumichi、Suzuki Masanori、Uchida Takuya、Tsuji Genichiro、Tsukumo Yoshinori、Yoshida Masayuki、Inoue Takao、Demizu Yosuke、Ohki Hitoshi、Naito Mikihiko
    • 雑誌名

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      巻: 13 号: 12 ページ: 1885-1891

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.2c00402

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a potent small-molecule degrader against oncogenic BRAFV600E protein that evades paradoxical MAPK activation.2022

    • 著者名/発表者名
      Ohoka N, Suzuki M, Uchida T, Tsukumo Y, Yoshida M, Inoue T, Ohki H, Naito M.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 113 号: 8 ページ: 2828-2838

    • DOI

      10.1111/cas.15401

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Targeted protein degradation and drug discovery2022

    • 著者名/発表者名
      Naito Mikihiko
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 172 号: 2 ページ: 61-69

    • DOI

      10.1093/jb/mvac041

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structure?activity relationship study of PROTACs against hematopoietic prostaglandin D<sub>2</sub> synthase2022

    • 著者名/発表者名
      Murakami Yuki、Osawa Hinata、Kurohara Takashi、Yanase Yuta、Ito Takahito、Yokoo Hidetomo、Shibata Norihito、Naito Mikihiko、Aritake Kosuke、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      RSC Medicinal Chemistry

      巻: 13 号: 12 ページ: 1495-1503

    • DOI

      10.1039/d2md00284a

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Rapid and Facile Solid‐Phase Synthesis of PROTACs via a Variety of Binding Styles2022

    • 著者名/発表者名
      Xu Hanqiao、Kurohara Takashi、Takano Reina、Yokoo Hidetomo、Shibata Norihito、Ohoka Nobumichi、Inoue Takao、Naito Mikihiko、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      ChemistryOpen

      巻: 11 号: 7

    • DOI

      10.1002/open.202200131

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a degrader against oncogenic fusion protein FGFR3-TACC32022

    • 著者名/発表者名
      Shibata Norihito、Cho Nobuo、Koyama Hiroo、Naito Mikihiko
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 60 ページ: 128584-128584

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128584

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Design, Synthesis, and Evaluation of SNIPER (ER) that Induces Targeted Protein Degradation of ERα2022

    • 著者名/発表者名
      Ohoka N, Yokoo H, Okuhira K, Demizu Y, Naito M.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2418 ページ: 363-382

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1920-9_20

    • ISBN
      9781071619193, 9781071619209
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Targeting CRABP-II overcomes pancreatic cancer drug resistance by reversing lipid raft cholesterol accumulation and AKT survival signaling2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Shuiliang、Wang Lei、Che Danian、Zhang Mei、Li Ming、Naito Mikihiko、Xin Wei、Zhou Lan
    • 雑誌名

      Journal of Experimental & Clinical Cancer Research

      巻: 41 号: 1 ページ: 88-88

    • DOI

      10.1186/s13046-022-02261-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hybrid molecule between platanic acid and LCL-161 as a yes-associated protein degrader2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano Naoko、Fukuda Kazuo、Tashiro Etsu、Ishikawa Haruka、Nagano Waka、Kawamoto Rie、Mori Alice、Watanabe Misao、Yamazaki Ryu、Nakane Takahisa、Naito Mikihiko、Okamoto Iwao、Itoh Susumu
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: - 号: 6 ページ: 631-640

    • DOI

      10.1093/jb/mvac021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Chimeric Molecules That Degrade the Estrogen Receptor Using Decoy Oligonucleotide Ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Naganuma M, Ohoka N, Tsuji G, Tsujimura H, Matsuno K, Inoue T, Naito M, Demizu Y.
    • 雑誌名

      ACS Med Chem Lett.

      巻: 13 号: 1 ページ: 134-139

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.1c00629

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a Hematopoietic Prostaglandin D Synthase-Degradation Inducer2021

    • 著者名/発表者名
      Yokoo Hidetomo、Shibata Norihito、Naganuma Miyako、Murakami Yuki、Fujii Kiyonaga、Ito Takahito、Aritake Kosuke、Naito Mikihiko、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      巻: 12 号: 2 ページ: 236-241

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.0c00605

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovery of a Highly Potent and Selective Degrader Targeting Hematopoietic Prostaglandin D Synthase via In Silico Design2021

    • 著者名/発表者名
      Yokoo Hidetomo、Shibata Norihito、Endo Akinori、Ito Takahito、Yanase Yuta、Murakami Yuki、Fujii Kiyonaga、Hamamura Kengo、Saeki Yasushi、Naito Mikihiko、Aritake Kosuke、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Chemistry

      巻: 64 号: 21 ページ: 15868-15882

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.1c01206

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Peptide Stapling Improves the Sustainability of a Peptide-Based Chimeric Molecule That Induces Targeted Protein Degradation2021

    • 著者名/発表者名
      Yokoo Hidetomo、Ohoka Nobumichi、Takyo Mami、Ito Takahito、Tsuchiya Keisuke、Kurohara Takashi、Fukuhara Kiyoshi、Inoue Takao、Naito Mikihiko、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 16 ページ: 8772-8772

    • DOI

      10.3390/ijms22168772

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Agonist-Based PROTACs Targeting Liver X Receptor2021

    • 著者名/発表者名
      Xu Hanqiao、Ohoka Nobumichi、Yokoo Hidetomo、Nemoto Kanako、Ohtsuki Takashi、Matsufuji Hiroshi、Naito Mikihiko、Inoue Takao、Tsuji Genichiro、Demizu Yosuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Chemistry

      巻: 9 ページ: 674967-674967

    • DOI

      10.3389/fchem.2021.674967

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protocols for Synthesis of and the Methods to Evaluate the Anticancer Effects2021

    • 著者名/発表者名
      Tsukumo Yoshinori、Tsuji Genichiro、Yokoo Hidetomo、Shibata Norihito、Ohoka Nobumichi、Demizu Yosuke、Naito Mikihiko
    • 雑誌名

      Methods Mol. Biol.

      巻: 2365 ページ: 331-347

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1665-9_18

    • ISBN
      9781071616642, 9781071616659
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子間相互作用を基盤とするユビキチン・プロテアソーム創薬2021

    • 著者名/発表者名
      Naito Mikihiko、Komatsu Hirotsugu
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 156 号: 1 ページ: 9-12

    • DOI

      10.1254/fpj.20070

    • NAID

      130007965017

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PROTAC/SNIPERによるタンパク質分解と、 最近のキメラ化合物によるタンパク質の機能制御2024

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      理化学研究所 DMP創薬セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Inducing protein degradation for precision medicine against cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Mikihiko Naito
    • 学会等名
      2nd Targeted Protein Degradation Conference in Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] タンパク質分解を誘導する化合物2023

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      第34回万有仙台シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質分解技術と創薬2023

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      日本薬剤学会第38年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Targeted protein degradation for anti-cancer drug development2023

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      第50回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 標的タンパク質を分解する技術と創薬2023

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      日本薬物動態学会第16回ショートコース
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Targeted protein degradation by chimeric molecules, PROTACs and SNIPERs2022

    • 著者名/発表者名
      Mikihiko Naito
    • 学会等名
      KSBMB INTERNATIONAL CONFERENCE 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Targeted protein degradation as a novel strategy for precision medicine against cancers2022

    • 著者名/発表者名
      Mikihiko Naito
    • 学会等名
      The International Symposium in Tokyo 2022, Ubiquitin New Frontier
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新しい創薬モダリティーとしてのタンパク質分解技術2022

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      第24回インターフェックス ジャパン
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質分解技術と創薬2022

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      ゲノム創薬・創発フォーラム 第10回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 選択的な標的タンパク質分解技術と創薬2022

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      第39回 JBICバイオ関連基盤技術研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Technologies to induce targeted protein degradation and their application for drug development2022

    • 著者名/発表者名
      Mikihiko Naito
    • 学会等名
      The 95th Annual Meeting of the Japanese Pharmaceutical Society
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 化合物による標的タンパク質の選択的分解2021

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      第25回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Targeted Protein Degradation技術と創薬2021

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      CBI学会 第424回研究講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 標的タンパク質分解薬のoverview2021

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦
    • 学会等名
      第40回日本認知症学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Highly Selective Anti-Cancer Drugs by Targeted Protein Degradation.2021

    • 著者名/発表者名
      Mikihiko Naito
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 次世代医薬とバイオ医療、第9章新しい創薬手法ー標的タンパク質を分解するPROTAC2022

    • 著者名/発表者名
      内藤幹彦(長野哲雄、川西徹 編)
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807920181
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院薬学系研究科タンパク質分解創薬社会連携講座HP

    • URL

      https://tpd.f.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [産業財産権] 新規化合物及び医薬組成物2021

    • 発明者名
      出水庸介,柴田識人,内藤幹彦,有竹浩介,横尾英知
    • 権利者名
      出水庸介,柴田識人,内藤幹彦,有竹浩介,横尾英知
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-115706
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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