| 研究課題/領域番号 |
23K07869
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
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| 研究機関 | 国際医療福祉大学 (2024)
慶應義塾大学 (2023) |
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研究代表者 |
服部 豊 国際医療福祉大学, 国際医療福祉大学病院, 非常勤講師 (20189575)
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| 研究分担者 |
松下 麻衣子 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (10327520)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ハイリスク多発性骨髄腫 / オートファジー / 薬剤耐性 / 上皮間葉系移行 / ドラッグリポジショニング / チロシンキナーゼ阻害 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々は、レナリドミド耐性骨髄腫細胞を樹立して細胞接着依存性薬剤耐性(CAM-DR)やエクソソームの薬剤耐性への関与を明らかにした。また、同一患者の骨髄および胸水由来ペア細胞を用いてリプログラミングや上皮間葉移行(EMT)様変化の髄外病変形成への関与を追跡している。本研究では、これらの現象の分子機構をさらに詳細かつ包括的に明らかにしてゆく。創薬研究として、新規天然物由来化合物のチロシンキナーゼ活性阻害による抗腫瘍・抗血管新生、免疫賦活作用の全貌を明らかにし、その薬物代謝も追及する。さらにdrug repositioningにより、オートファジーを標的とした新たな創薬研究を展開する。
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| 研究実績の概要 |
多発性骨髄腫は、免疫療法を含む新たな治療モダリティーが登場し、さらに最新のガイドラインでは維持・継続療法も標準化されるようになり、その予後は著しく改善してきた。しかし、del17やt(4;14)等のハイリスク染色体異常を有する症例は、髄外形質細胞腫を形成し、早期に治療抵抗性となり、さらに免疫監視機構から逃れることによって予後は極めて不良である。とくに、髄外病変形成の分子病態の解明は、同疾患の予後改善のために喫緊の課題である。現在、同一患者の骨髄と髄外病変のペア検体を2種用いて、遺伝子発現のトランスクリプトーム解析を進めている。これに加えて、我々はこれまでに骨髄腫細胞にリプログラミングや上皮間葉系移行(EMT)に関わる遺伝子が恒常的に発現上昇していることを見出してきた。さらに、我々自らレナリドミド耐性細胞を樹立し親株と比較したところ、耐性株ではインテグリンβ5およびβ7の発現が上昇し、エクソソーム分泌も亢進していることを報告してきた。
一方、ハイリスク骨髄腫の克服薬開発のための創薬研究は、本プロジェクトのもう一つの柱である。我々は、これまでに催奇形性のない（cereblonに結合しない）サリドマイド誘導体TC11、天然物由来のc-METチロシンキナーゼ阻害剤であるコマロビキノン誘導体GTN057を見出してきた。これら化合物は、単に腫瘍細胞死を引き起こすだけでなく、腫瘍免疫賦活能などさらなる抗骨髄腫機構についても研究が進んでいる。この他にも、既存薬ライブラリーをスクリーニングし、去痰薬アンブロキソールが、オートファジー後期阻害作用によりハイリスク骨髄腫細胞のアポトーシスを誘導することも見出している。分子機構解明と共に臨床応用に向けての検討が進行中である。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
過年度は、ハイリスク染色体陽性骨髄腫細胞死誘導を指標に見出されたアンブロキソールの分子機構について集中的に検討を行った。我々はこれまでに、同薬がオートファジー後期を阻害することを見出している。既存の骨髄腫治療薬のうち、HDAC阻害薬であるパノビノスタットは、オートファジーを誘導することにより薬剤耐性を獲得していることがわかった。そこで、KMS11 SCID xenograftモデルを用いて、パノビノスタットとアンブロキソールを同時投与したところ、相乗的に腫瘍増殖遅延を誘導した。興味深いことに、アンブロキソールはパノビノスタットによる薬剤性腸炎を著明に改善した。
一方、アンブロキソールのアポトーシス誘導や消化管傷害軽減作用の分子機構を検索するために、骨髄腫細胞をアンブロキソール処理し、トランスクリプトーム解析を行った。その結果、オートファジーに関連する遺伝子セットの発現が上昇していた。これらの遺伝子セットには、オートファジーを制御するSirtuin 2やFoxK1遺伝子が含まれており、アンブロキソール処理によるその遺伝子産物の発現上昇をwestern blotにより確認した。すなわち、HDAC遺伝子群は消化管上皮細胞の増殖・維持に必須とされるが、アンブロキソール処理によってクラスIII HDACであるSirtuin 2発現が誘導され、消化管傷害が改善すると推測された。さらに、pathway解析を行ったところ、Autophagy、Unfolded protein response (UPR)、Sirtuin Signaling Pathwayが含まれており、トランスクリプトーム解析でもアンブロキソールがSirtuin等の誘導からオートファジーを抑制し、UPRを介して骨髄腫細胞死が引き起こされると考えられた。
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| 今後の研究の推進方策 |
将来の臨床応用に向けて、(1)アンブロキソール単剤のIC50値が約100uMと高く、臨床的に到達可能か、(2)アンブロキソールの投与量を低下させる方法かないか、(3)パノビノスタットは現在では骨髄腫治療の第一選択とならないが、アンブロキソールの治療上の位置づけはどうか、といった問題が生じる。
(1)には、アンブロキソール大量経口投与時の薬物動態を明らかにして、最大耐用量まで増量した場合血中濃度をどこまで上昇できるかを明らかにする必要がある。(2)の疑問に対しては、海外ではアンブロキソール静注薬も存在し、高いCmax値が期待される。また、アンブロキソールと相乗的に腫瘍増殖抑制をきたすパノビノスタットとの併用療法により、アンブロキソール濃度をどこまで下げ得るかは臨床応用に向けて必須の検討となる。(3)アンブロキソール+パノビノスタットの併用療法は、骨髄腫の第一選択薬に抵抗性を示す難治例にも、新たな治療の選択肢になろう。一方、これまで治療が困難であったT細胞リンパ腫に対して、近年ツシジノスタット、ロミデプシン、ボリノスタットの3種のHDAC阻害薬が認可を受けた。アンブロキソールは、これらに対しても相乗効果と消化管傷害軽減作用を示す可能性が高く、その併用療法は他の癌腫への応用も期待される。
今回の検討により、オートファジー阻害が骨髄腫治療の新たな標的となりうることが分かったが、アンブロキソールのオートファゴソーム(AP)とリソソーム(Ly)の融合阻害の直接的分子機構は不明のままである。AP隔離膜上のSyntaxin17とLy上のVAMP8がSNAP29を介してSoluble NSF attachment protein receptor (SNARE)複合体を形成しながら融合が起きるとされているが、これら分子の相互作用をアンブロキソールがどのように阻害するのかの検討は重要である。
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