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EGFR遺伝子変異の代謝特性に基づく治療抵抗性の克服

研究課題

研究課題/領域番号 21K08191
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53030:呼吸器内科学関連
研究機関川崎医科大学

研究代表者

瀧川 奈義夫  川崎医科大学, 医学部, 教授 (60325107)

研究分担者 越智 宣昭  川崎医科大学, 医学部, 講師 (80611615)
山根 弘路  川崎医科大学, 医学部, 准教授 (50624897)
中西 秀和  川崎医科大学, 医学部, 准教授 (50309548)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードEGFR / ALK / 薬剤耐性 / 代謝 / プロテオーム / メタボローム / トランスクリプトーム / 肺癌
研究開始時の研究の概要

種々のEGFR遺伝子変異を有する細胞を用いて変異別の代謝経路を同定する。次に、EGFR-TKI感受性細胞と耐性細胞のシングルセル解析を行い、メタボローム解析結果を統合し耐性を誘導する代謝酵素や代謝産物を同定する。最後に、それらを阻害する薬剤を用いてin vitroとin vivoにおける有効性を評価する。

研究成果の概要

種々のEGFR遺伝子変異細胞株をマルチオミクス解析で比較し、それぞれのEGFR変異に特異的な治療戦略の基盤となる蛋白、遺伝子、および代謝経路を見出した。EGFR阻害薬耐性においてはグルタミン酸輸送に関与する遺伝子が高発現し、その阻害薬あるいはグルタミナーゼ阻害薬による耐性克服の可能性が示唆された。EGFR阻害薬の曝露により免疫関連シグナルやDNA代謝過程の変化が認められた。また、ALK阻害薬耐性においては活性酸素を分解する酵素が高発現しており、この酵素の阻害により耐性克服の可能性が示唆された。これらの代謝特性を含む新たな知見が分子標的薬の更なる治療効果に結ぶつくことが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

EGFR変異あるいはALK変異を有する進行非小細胞肺癌は、EGFRあるいはALKのチロシンキナーゼ阻害薬の導入により劇的な効果がもたらされてきたが、治癒に至ることは極めて稀である。EGFR変異の違いによる阻害薬の効果の差や耐性を誘導する機序は不明の部分が多く、それを解明する手法としてプロテオーム解析、トランスクリプトーム解析、メタボローム解析、およびシングルセル解析を用いて基礎研究を行った。その結果、グルタチオン、グルタミン、および活性酸素の分解酵素などの新たな標的を発見し、耐性克服のためにそれら阻害薬の有用性を前臨床試験として証明することができた。今後は臨床応用すべく本研究をさらに進めたい。

報告書

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

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Establishment and characterization of novel high mucus-producing lung tumoroids derived from a patient with pulmonary solid adenocarcinoma2024

    • 著者名/発表者名
      Iwai Miki、Yokota Etsuko、Ishida Yuta、Yukawa Takuro、Naomoto Yoshio、Monobe Yasumasa、Haisa Minoru、Takigawa Nagio、Fukazawa Takuya、Yamatsuji Tomoki
    • 雑誌名

      Human Cell

      巻: 37 号: 4 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1007/s13577-024-01060-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Patient-derived tumoroid models of pulmonary large-cell neuroendocrine carcinoma: a promising tool for personalized medicine and developing novel therapeutic strategies2024

    • 著者名/発表者名
      Yokota Etsuko、Iwai Miki、Yukawa Takuro、Naomoto Yoshio、Haisa Minoru、Monobe Yasumasa、Takigawa Nagio、Fukazawa Takuya、Yamatsuji Tomoki
    • 雑誌名

      Cancer Letters

      巻: 588 ページ: 216816-216816

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2024.216816

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Prospective exosome-focused translational research for afatinib (EXTRA) study of patients with nonsmall cell lung cancer harboring EGFR mutation: an observational clinical study2023

    • 著者名/発表者名
      Takata Saori、Morikawa Kei、Tanaka Hisashi、Itani Hidetoshi、Ishihara Masashi、Horiuchi Kazuya、Kato Yasuhiro、Ikemura Shinnosuke、Nakagawa Hideyuki、Nakahara Yoshiro、Seki Yoshitaka、Bessho Akihiro、Takahashi Nobumasa、Hayashi Kentaro、Endo Takeo、Takeyama Kiyoshi、Maekura Toshiya、Takigawa Nagio、et al.
    • 雑誌名

      Therapeutic Advances in Medical Oncology

      巻: 15 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1177/17588359231177021

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The complexity of EGFR exon 19 deletion and L858R mutant cells as assessed by proteomics, transcriptomics, and metabolomics2023

    • 著者名/発表者名
      Ochi Nobuaki、Takeyama Masami、Miyake Noriko、Fuchigami Maki、Yamane Hiromichi、Fukazawa Takuya、Nagasaki Yasunari、Kawahara Tatsuyuki、Nakanishi Hidekazu、Takigawa Nagio
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 424 号: 1 ページ: 113503-113503

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2023.113503

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First and repeat rebiopsy for detecting EGFR T790M mutation in non-small-cell lung cancer: CS-Lung-003 prospective observational registry study2022

    • 著者名/発表者名
      Kudo Kenichiro、Nishii Kazuya、Makimoto Go、Ishikawa Nobuhisa、Tsubata Yukari、Kodani Masahiro、Fujimoto Nobukazu、Yamasaki Masahiro、Kubota Tetsuya、Takigawa Nagio、Fujitaka Kazunori、Kanaji Nobuhiro、Shibayama Takuo、Itano Junko、Ando Chihiro、Hotta Katsuyuki、Kiura Katsuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Cancer Research and Clinical Oncology

      巻: 148 号: 8 ページ: 1869-1877

    • DOI

      10.1007/s00432-021-03893-z

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Targeting ROR1 in combination with osimertinib in EGFR mutant lung cancer cells2021

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa N, Miyake N, Ochi N, Yamane H, Takeyama M, Nagasaki Y, Ikeda T, Yokota E, Fukazawa T, Nakanishi H, Harada D, Kiura K, Takigawa N.
    • 雑誌名

      Exp Cell Res.

      巻: 409 号: 2 ページ: 112940-112940

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2021.112940

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] EGFRエクソン19欠失とエクソン21 L858R遺伝子変異を有する肺癌細胞株のマルチオミクス解析2023

    • 著者名/発表者名
      越智 宣昭, 竹山 雅美, 三宅 規子, 山根 弘路, 深澤 拓哉, 長﨑 泰有, 河原 辰由樹, 中西 秀和, 瀧川 奈義夫
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A novel molecular target, superoxide dismutase 1, in ALK inhibitor-resistant lung cancer cells, detected through proteomic analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Nagio Takigawa, Noriko Miyake, Nobuaki Ochi, Masami Takeyama, Hideko Isozaki, Eiki Ichihara, Hiromichi Yamane, Takuya Fukazawa, Yasunari Nagasaki, Tatsuyuki Kawahara, Hidekazu Nakanishi, Katsuyuki Kiura
    • 学会等名
      American College of CHEST Physician 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EGFR遺伝子変異肺癌におけるROR1標的治療の基礎的検討2021

    • 著者名/発表者名
      三宅規子、越智宣昭、中川 望、竹山雅美、山根弘路、長﨑泰有、岩井美樹、横田悦子、深澤拓也、瀧川奈義夫
    • 学会等名
      第62回日本肺癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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