EGFR変異肺がんにおいて併存するRBM10遺伝子変異の機能解析

• 研究課題/領域番号: 21K15546
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分50020:腫瘍診断および治療学関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 南條 成輝 金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (00722555)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 分子標的薬耐性 / RBM10遺伝子変異 / スプライシング因子 / アポトーシス / Bcl-x / EGFR変異肺癌 / EGFR変異肺がん / RBM10 / 薬剤耐性

研究開始時の研究の概要

肺がん分子標的治療は、EGFRなど薬物療法の標的となるoncoproteinを有する患者に対す
るEGFR阻害薬の開発などによって改善してきたが、根治や長期生存は未だに限定的であり、この根底には、腫瘍の不均一性があると考えられる。がん遺伝子パネル検査が保険承認され、同時に様々な遺伝子に変異が起こることが明らかになり、EGFR変異肺がんの約8％において、mRNAスプライシング制御因子であるRBM10遺伝子にも変異が起こっており、本研究では、分子標的治療へのスプライシング制御因子を介した薬剤耐性機構を解明し、耐性を克服する新規治療法の開発を目的とする。

研究実績の概要

第3世代のEGFRチロシンキナーゼ阻害薬 (EGFR-TKI) であるOsimertinibは、EGFR遺伝子変異陽性肺癌 (EGFR肺癌)に対して奏効し、高い有効性を示す。しかしながら、当初から腫瘍が縮小しない、初期耐性も2-3割に認め、この原因解明と耐性克服が重要な課題である。
申請者らはこれまでの検討により、EGFR肺癌患者でoncogeneであるEGFR変異のほかにco-mutationとしてRBM10遺伝子変異が7.6%で起こっていることをしめし、RBM10野生型でRBM10をknock outすることによりEGFR阻害薬によるアポトーシスが減弱することを明らかにした。また、逆にRBM10変異株ではRBM10のタンパク発現がなく、EGFR阻害薬の効果が低く、野生型RBM10を遺伝子導入して発現させることで効果が回復することを明らかにした。さらに臨床でのRBM10遺伝子変異共存症例でEGFR阻害薬のPFS、奏効率が有意に低いことも明らかにした。また、RBM10はアポトーシス関連遺伝子Bcl-xのスプライシングを制御しており、RBM10の欠損によりアポトーシス促進因子Bcl-xSのアポトーシス抵抗因子Bcl-xLへの比が低下することが明らかになった。そこで、Bcl-xL阻害薬をEGFR阻害薬に併用することで、上記細胞株における初期耐性を克服できることを示した(Nanjo S, et al. J Clin Invest. 2022)。
また、RBM10変異はEGFRL858R変異で、del19変異より5倍多く共存していることが明らかになったため、EGFR肺癌、特にL858R変異での発がんへの関与について詳しく解析を進めている。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

当初の予定通り、RBM10変異細胞株でEGFR阻害薬の効果が低いことが確認され、野生型のRBM10を発現させることでEGFR-TKI感受性の回復を確認することができ、Bcl-xL阻害薬の併用でも耐性克服を確認できていた。
次にRBM10変異のEGFR肺癌、特にL858R変異での発がんへの関与についてはin vivoでの検討が必要であるが、世界的なMatrigel供給不足により、in vivoの実験が進められず、研究が遅れている。

今後の研究の推進方策

RBM10変異細胞株でEGFR阻害薬の効果が低いことが確認され、野生型のRBM10を発現させることでEGFR-TKI感受性の回復を確認することができ、Bcl-xL阻害薬の併用でも耐性克服を確認できた。
今後はなぜRBM10変異はEGFRL858R変異で、del19変異より5倍多く共存しているのかを明らかにし、さらにEGFR肺癌の発がんへの関与について詳しく解析を進める。
詳しいメカニズムの解析の検討を行うために、正常気道上皮株でEGFR変異を遺伝子導入し、RBM10の有無による発がん性の違いについて検討する。違いを認めた場合は、マイクロアレイによる発現解析、パスウェイ解析を行い、マウスモデルでの検討を行う。
上記供給不足であったMatrigelが入手できたため、今後はin vivoの実験を進め、研究成果をまとめていく。

研究成果

• [雑誌論文] Methylation of Tumor Suppressive miRNAs in Plasma from Patients With Pancreaticobiliary Diseases (2022)
  • 著者名/発表者名: OHTSUBO KOUSHIRO、MIYAKE KUNIO、ARAI SACHIKO、FUKUDA KOJI、SUZUKI CHIAKI、KOTANI HIROSHI、TANIMOTO AZUSA、NISHIYAMA AKIHIRO、NANJO SHIGEKI、YAMASHITA KANAME、TAKEUCHI SHINJI、YANO SEIJI
  • 雑誌名: Cancer Diagnosis Prognosis 巻: 2 号: 3 ページ: 378-383
  • DOI: 10.21873/cdp.10120
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Deficiency of the splicing factor RBM10 limits EGFR inhibitor response in EGFR-mutant lung cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Nanjo S, Wu W, Karachaliou N, Blakely C, Suzuki J, Chou Y, Ali S, Kerr L, Olivas V, Shue J, Rotow J, Mayekar M, Haderk F, Chatterjee N, Urisman A, Yeo J, Skanderup A, Tan A, Tam W, Arrieta O, Hosomichi K, Nishiyama A, Yano S, Kirichok Y, Tan D, Rosell R, Okimoto R, Bivona T.
  • 雑誌名: Journal of Clinical Investigation 巻: 132 号: 13
  • DOI: 10.1172/jci145099
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A novel approach for the non-invasive diagnosis of pulmonary nodules using low-depth whole-genome sequencing of cell-free DNA (2022)
  • 著者名/発表者名: Zhang Bin、Liang Han、Liu Weiran、Zhou Xinlan、Qiao Sitan、Li Fuqiang、Tian Pengfei、Li Chenguang、Ma Yuchen、Zhang Hua、Zhang Zhenfa、Nanjo Shigeki、Russo Alessandro、Puig-Butille? Joan Anton、Wu Kui、Wang Changli、Zhao Xin、Yue Dongsheng
  • 雑誌名: Translational Lung Cancer Research 巻: 11 号: 10 ページ: 2094-2110
  • DOI: 10.21037/tlcr-22-647
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 脳脊髄液腫瘍由来DNA(CSF-tDNA）を用いたEGFR変異肺がん中枢神経系転移における治療最適化 (2023)
  • 著者名/発表者名: 南條成輝
  • 学会等名: 第20回日本臨床腫瘍学会学術集会
• [学会発表] EGFR変異肺癌において併存するRBM10遺伝子変異によるEGFR-TKI耐性～なぜEGFR L858R変異に効きにくいのか～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 南條成輝
  • 学会等名: 第62回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] EGFR 変異肺癌におけるRBM10遺伝子変異共存を通してみえてきた遺伝的な不均一性の克服 ～共存遺伝子による層別化と個別化治療～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 南條成輝
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] Co-mutation in splicing factor with EGFR mutations limits sensitivity to EGFR-TKIs ～Why are EGFR-TKIs less effective against EGFR L858R?～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 南條成輝
  • 学会等名: 第63回日本肺癌学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Deficiency of the splicing factor RBM10 limits EGFR inhibitor response in EGFR mutant lung cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Nanjo
  • 学会等名: 第19回日本臨床腫瘍学会学術集会
• [学会発表] 転移性EGFR変異肺がんにおいて併存するRBM10遺伝子変異によるEGFR-TKI阻害薬耐性 (2021)
  • 著者名/発表者名: 南條成輝
  • 学会等名: 第30回日本がん転移学会学術集会・総会
• [学会発表] Co-mutation in splicing factor with EGFR mutations limits sensitivity to EGFR-TKIs ～Why are EGFR-TKIs less effective against EGFR L858R?～ (2021)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Nanjo
  • 学会等名: The 25th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology
  • 国際学会
• [学会発表] Deficiency of the splicing factor RBM10 limits EGFR inhibitor response in EGFR mutant lung cancer (2021)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Nanjo
  • 学会等名: 第62回日本肺癌学会学術集会
• [図書] 最新臨床肺癌学 日本臨牀 80巻増刊号8（通巻第1225号） (2022)
  • 著者名/発表者名: 南條成輝、矢野聖二
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 日本臨牀