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免疫調節薬IMiDsにおける治療機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02955
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54010:血液および腫瘍内科学関連
研究機関東京医科大学

研究代表者

伊藤 拓水  東京医科大学, 医学部, 客員准教授 (30533179)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2023年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードサリドマイド / IMiDs / ユビキチン / 多発性骨髄腫 / 微小環境 / セレブロン / PROTACs / CRBN / ポマリドミド / ケミカルジェネティクス
研究開始時の研究の概要

免疫調節薬(IMiDs)は新しいタイプの抗がん剤であり、多発性骨髄腫や一部の白血病などに極めて優れた改善効果を示す。これらの薬剤は研究代表者が以前に発見したユビキチンリガーゼであるセレブロン(cereblon)を標的とし、疾患原因タンパク質の分解誘導を促すことで作用することが判明している。しかしながら一定期間投与した患者は耐性を獲得することがあるなど未知のメカニズムが存在しており、薬効の制御がどのようになされているのかも含め、IMiDsの治療機構には未だに不明な点が多い。本研究では最新のケミカルジェネティクス等の手法を用いてIMiDsの治療機構の解明に挑む。

研究実績の概要

本年度は前年度の研究報告書でも述べたように、IMiDsの微小環境における影響の解析を行った。微小環境におけるIMiDs依存的なCRBN基質A1とA2を明らかにし、こちらについて微小環境における作用を検証した。微小環境を形成する細胞においてA1およびA2をRNAiでノックダウンしたところ、A1はその細胞の増殖が抑制され、A2の方ではそのような効果は生じなかった。次にA1およびA2の下流因子の探索を実施した。そこでD1 が見つかった。このD1は微小環境において発現する因子であり、RNAiなどで抑制すると微小環境が変化することが判明した。またIMiDsによる処理でも同様の変化が起きることが判明した。また前年度まで解析していたX1をノックダウンしても微小環境に影響があることが分かった。この時点で、IMiDsの治療機構は、CRBNへの結合を介して多発性骨髄腫細胞を従来のメカニズムで直接的に抑制するだけでなく、微小環境へも影響を及ぼすことが関わっていることが分かった。つまりIMiDsの作用は複数種類の細胞に影響を及ぼして治療効果を示していたという結論となった。最後に、A1をノックダウンするとA2の量に変化が生じるために、A1とA2には遺伝学的に一定の関係があることが分かった。ただしA2のノックダウンではA1は特に変化しなかった。さらにD1が共通の下流因子であることから生化学的に複合体を形成するなどの可能性を考え結合実験を試みたが、再現性のある結果は本研究では得られなかった。その後は、研究代表者が所属機関を退職したためにここで研究は終了した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Bristol Myers Squibb(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] ZNF276 and WIZ are CRBN neosubstrates involved in the anti-angiogenic activity of thalidomide and immunomodulatory drugs2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Takumi、Asatsuma-Okumura Tomoko、Endo Akinori、Yamamoto Junichi、Iwai Yoshiko、Yamaguchi Yuki、Naito Mikihiko、Handa Hiroshi、Saeki Yasushi
    • 雑誌名

      Research Square

      巻: NA ページ: 1-21

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-3510134/v1

    • 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] Protein degraders - from thalidomide to new PROTACs2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Takumi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 175 号: 5 ページ: 507-519

    • DOI

      10.1093/jb/mvad113

    • 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] セレブロンモジュレーターとその標的分子2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤拓水
    • 雑誌名

      臨床血液

      巻: 63 号: 6 ページ: 573-579

    • DOI

      10.11406/rinketsu.63.573

    • ISSN
      0485-1439, 1882-0824
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Discovery of CRBN as a target of thalidomide: a breakthrough for progress in the development of protein degraders2022

    • 著者名/発表者名
      Junichi Yamamoto, Takumi Ito, Yuki Yamaguchi, Hiroshi Handa
    • 雑誌名

      Chem. Soc. Rev.

      巻: 51 号: 15 ページ: 6234-6250

    • DOI

      10.1039/d2cs00116k

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PLZF and its fusion proteins are pomalidomide-dependent CRBN neosubstrates2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Nobuyuki、Asatsuma-Okumura Tomoko、Yamamoto Junichi、Yamaguchi Yuki、Handa Hiroshi、Ito Takumi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 1277-1277

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02801-y

    • 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
  • [学会発表] セレブロンモジュレーターの作 用機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤拓水
    • 学会等名
      ケミカルバイオロジー学会16回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanisms of the therapeutic effects of thalidomide and its derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤拓水
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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