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骨髄腫の薬剤耐性におけるオートファジーネットワークの解明と、阻害による耐性化克服

研究課題

研究課題/領域番号 22K06653
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47040:薬理学関連
研究機関東京医科大学

研究代表者

森谷 昇太  東京医科大学, 医学部, 助教 (30634935)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード骨髄腫 / 微小環境 / 間質細胞 / オートファジー / ボルテゾミブ / クラリスロマイシン / NOXA / マクロライド / プロテアソーム / 多発性骨髄腫
研究開始時の研究の概要

難治性造血器腫瘍である多発性骨髄腫の耐性には、骨髄腫細胞が間質細胞に接着することで生じる微小環境誘導性薬剤耐性(CAM-DR)が最も関与していると考えられているが、その詳細な分子機構は明らかではない。本研究ではCAM-DRに関与すると考えられる骨髄腫-間質細胞間に存在するオートファジーを介したネットワークの解明を目指す。また、代表者らがこれまでに見出してきたマクロライドのオートファジー阻害作用を活用することで、耐性化の克服を目指した基盤形成を行う。CAM-DRによる耐性化を阻止し、治療初期に強力な癌細胞死を誘導することは「獲得耐性を阻止」し「癌幹細胞の完全排除」にも繋がる可能性が考えられる。

研究実績の概要

骨髄腫難治性の原因の一つに、間質細胞と骨髄腫細胞の接着によって誘導される間質細胞誘導性薬剤抵抗がある。研究代表者は間質細胞株と骨髄腫細胞株を共培養すると、共培養下ではプロテアソーム阻害剤による骨髄腫細胞株への殺細胞効果が減弱することを見出し、この原因として骨髄腫細胞株に細胞死促進タンパク質NOXAの誘導減弱が起きることを明らかにしてきた。2023年度はこれまでの研究成果をPLOS ONE誌に報告した(PMID: 38039297)。

これまでの研究においてBortezomib(BZ)などのプロテアソーム阻害剤とオートファジー阻害作用を持つマクロライド抗生剤の併用が骨髄腫細胞株にNOXAの持続発現をもたらし、間質細胞株の存在下でも強力に骨髄腫細胞株に殺細胞作用を誘導するとの成果を得ている。そこで本年度は骨髄腫の新規治療戦略の確立を目指し、NOXAおよびNOXAに関連する分子を標的とした研究を行った。ミトコンドリア膜上ではMCL-1やBCL-2といったタンパク質が細胞死促進的に働くBAKやBAXの活性を負に抑制している。NOXAはMCL-1を阻害することでミトコンドリアを介したアポトーシスを誘導するが、BZとBCL-2阻害薬であるvenetoclax(VEN)を併用したところ、骨髄腫細胞株に相乗的な殺細胞作用の増強が見られた。この殺細胞作用はNOXAを欠損した骨髄腫細胞株では大きく抑制された。この結果からNOXAとBCL-2といった二つの因子を標的とすることが骨髄腫の治療成績の改善につながる可能性が示唆された。さらに抗腫瘍効果を高めるためにオートファジー阻害作用を持つマクロライド抗生剤との併用実験を検討している。また間質細胞株の存在下でも本併用療法が有効であるか検証を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初、間質細胞株と骨髄腫細胞株を共培養したときに生じる間質細胞側のオートファジーに着目した研究を計画していたが両細胞を区分するために必要なフローサイトメーターに修理不能な不具合が生じた。また、遺伝子欠損間質細胞株のクローン間の実験間誤差が大きく、現状、間質細胞側に起きる現象については明確な実験結果が得られていない。

今後の研究の推進方策

当初の目標であった間質細胞側に生じる現象の解明については間質細胞株の種類を増やして研究を進める。機器の不具合などもあり、現時点では細胞死促進タンパク質NOXAの人為的制御に着目した研究を進めている。当初の研究計画については、セルカルチャーインサートを隔てた共培養実験を中心に行い、両細胞で生じるオートファジーの分子病態学的な意義の解明を進める予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Clarithromycin overcomes stromal cell-mediated drug resistance against proteasome inhibitors in myeloma cells via autophagy flux blockage leading to high NOXA expression2023

    • 著者名/発表者名
      Shota Moriya, Hiromi Kazama, Hirotsugu Hino, Naoharu Takano, Masaki Hiramoto, Shin Aizawa, Keisuke Miyazawa
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 12 ページ: e0295273-e0295273

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0295273

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 多発性骨髄腫細胞に対するベネトクラクスとビタミンK2併用によるアポトーシス誘導増強効果の分子メカニズムの解析2023

    • 著者名/発表者名
      犀川莉奈、吉村詩緒莉、森谷昇太、風間宏美、宮澤啓介、高野直治
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ビタミンK2 はROS-NOXA-MCL1 経路を標的 とすることにより急性骨髄性白血病におけるベ ネトクラクスの殺細胞作用を増強する2023

    • 著者名/発表者名
      森谷昇太、風間宏美、岡部聖一、高野直治、宮澤啓介
    • 学会等名
      第192回東京医科大学医学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] イソリキリチゲニンはプロテアソームを阻害することにより細胞内タンパク質凝集体の蓄積を誘導するとともにサバイビンの発現を抑制することによりヒトメラノーマ細胞に細胞死を引き起こす2022

    • 著者名/発表者名
      阿部 晃久, 森谷 昇太, 風間 宏美
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 多発性骨髄腫細胞に対するvenetoclax とビタミンK2併用によるアポトーシス誘導増強効果とその分子基盤の解明2022

    • 著者名/発表者名
      吉村詩緒莉, 犀川莉奈, 森谷昇太, 風間宏美, 高野直治, 宮澤啓介
    • 学会等名
      第190回東京医科大学医学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 東京医科大学医学会奨励賞受賞講演:細胞内タンパク質分解系の同時阻害はNOXAの分解を抑制することで骨髄腫における間質細胞誘導性ボルテゾミブ耐性を克服する2022

    • 著者名/発表者名
      森谷 昇太
    • 学会等名
      第190回東京医科大学医学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 東京医科大学 生化学

    • URL

      https://www.tokyo-med.ac.jp/med/course/16.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 東京医科大学 分子標的探索センター

    • URL

      https://www.tokyo-med.ac.jp/target/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 東京医科大学 生化学分野

    • URL

      https://www.tokyo-med.ac.jp/med/course/16.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 東京医科大学 分子標的探索センター

    • URL

      http://www.tokyo-med.ac.jp/target/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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