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EGFRのデュアルモード制御から見たがんの病態と治療

研究課題

研究課題/領域番号 23K24026
補助金の研究課題番号 22H02763 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関富山大学

研究代表者

櫻井 宏明  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (00345571)

研究分担者 周 越  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 助教 (10733339)
林 龍二  富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (60345585)
横山 悟  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 准教授 (90613498)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2024年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワードEGFR / がん / 病態 / 治療 / シグナル伝達 / リン酸化 / エンドサイトーシス
研究開始時の研究の概要

1.デュアルモード制御による細胞内輸送機構について、免疫蛍光染色によって検討する。また、非定型的なクラスリン依存性エンドサイトーシスのみ起こる変異体を発現する細胞を用い、デュアルモード制御下のEGFR細胞内小胞輸送の実体を解明する。
2.7つのEGFRリガンドについて、デュアルモード制御に対するそれらの作用の違いがないか検討する。また、得られた結果から、数理モデル構築を目指す。
3.腫瘍微小環境の慢性炎症病態における非定型的活性化活性化変異EGFRを発現するがん細胞をマウス皮下に移植した腫瘍塊における非定型的制御の役割を、EGFR-S1015リン酸化特異抗体を用いた免疫組織化学染色にて解析する。

研究実績の概要

EGFRには7つの異なったリガンドが知られており、そのうち4つは高親和性、残り3つが低親和性である。これらリガンドによるEGFR活性化については、いくつかの違いが報告されているが、デュアルモード制御機構に対する効果については不明であった。そこで、各リガンドの濃度を変化させ、EGFRの定型的リン酸化としてチロシン自己リン酸化を、また非定型的リン酸化としてセリンリン酸化を検出した。その結果、定型的リン酸化に対しては、既報のとおり高親和性リガンドの方が低濃度からリン酸化を誘導した。非定型的リガンドでも同じように高親和性リガンドの方が低濃度で誘導したが、定型的リン酸化と比べると10~100倍程度低濃度でリン酸化が誘導された。したがって、これまで高親和性リガンドであるEGFで得られていた結果と同様に、すべてのリガンドで非定型的リン酸化の方が、低濃度で誘導されることが分かった。現在、このような解析結果を数理モデル構築することを目指して共同研究を実施している。
細胞内キナーゼドメインに活性化変異のある非小細胞肺がん細胞を用いて、変異型EGFRにおいてもデュアルモード制御が観察できるのかの検討を開始した。これら細胞株を用いて非定型的エンドサイトーシスについて検討を行うことにしている。
神経膠芽腫細胞では、EGFR細胞外ドメインに変異があることがわかっており、デュアルモード制御の観点からその機能について解析を行うため、新たに野生型および変異型EGFR発現ベクターを構築し、現在神経膠芽腫細胞株U87MGを用いて安定発現系を構築している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の主題であるデュアルモード制御の分子機構を解析するための材料や方法を整備できつつあることから、今後の展開を見通せるようになった。また、数理モデルの確立見向けた共同研究も実施に移しており、新たな展開が始まった。

今後の研究の推進方策

7つのリガンドを用いた検討により、デュアルモード制御を一般化できるかどうかを数理モデルという新たな方法論の導入して実証していきたい。また、ヒトのがん細胞で見つかっている各種の変異体に対しても、デュアルモード制御が適用可能かを検討する。さらに、エンドサイトーシス機構についても、引き続き解析を進めることにしている。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] New Directions for Advanced Targeting Strategies of EGFR Signaling in Cancer2024

    • 著者名/発表者名
      Yue Zhou, Jun-ichiro Takahashi, Hiroaki Sakurai
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 47 号: 5 ページ: 895-903

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00924

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2024-05-01
    • 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] Cooperative function of oncogenic MAPK signaling and the loss of Pten for melanoma migration through the formation of lamellipodia2024

    • 著者名/発表者名
      Yasuta Yutaka、Kaminaka Ryuya、Nagai Shutaro、Mouri Shuto、Ishida Katsuya、Tanaka Akihiro、Zhou Yue、Sakurai Hiroaki、Yokoyama Satoru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 1525-1525

    • DOI

      10.1038/s41598-024-52020-8

    • 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] Cellular stress induces non-canonical activation of the receptor tyrosine kinase EphA2 through the p38-MK2-RSK signaling pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Zhou Yue、Oki Ryota、Tanaka Akihiro、Song Leixin、Takashima Atsushi、Hamada Naru、Yokoyama Satoru、Yano Seiji、Sakurai Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: - 号: 5 ページ: 104699-104699

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.104699

    • 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] Non-canonical Regulation of EGFR by the Air Pollutant 9,10-Phenanthrenequinone2022

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi N, Takahashi JI, Zhou Y, Yokoyama S, Makino T, Shimizu T, Sakurai H.
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 45 号: 10 ページ: 1553-1558

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00489

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2022-10-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchronous intracellular delivery of EGFR-targeted antibody-drug conjugates by p38-mediated non-canonical endocytosis2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Jun-ichiro、Nakamura Shiori、Onuma Iimi、Zhou Yue、Yokoyama Satoru、Sakurai Hiroaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 11561-11561

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15838-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 抗がん剤開発の最新トレンドと今後の展望2024

    • 著者名/発表者名
      櫻井宏明
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 定型的/非定型的EGFRリン酸化のリガンドによる誘導パターンの違い2024

    • 著者名/発表者名
      森田真矢、佐藤真希、大津山杏子、周越、横山悟、櫻井 宏明
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 9,10-phenanthrenequinoneによるMAPK活性化はチロシンキナーゼ型受容体の非定型的リン酸化を誘導する2023

    • 著者名/発表者名
      山岸奈央、高橋隼一郎、周越、横山悟、櫻井宏明
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] p38活性化を介したEGFR-Cetuximab複合体の効率的なエンドサイトーシス2023

    • 著者名/発表者名
      高橋隼一郎、周越、横山悟、櫻井宏明
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] RSK-EphA2経路を介したがんの悪性化2023

    • 著者名/発表者名
      周越、横山悟、矢野聖二、櫻井宏明
    • 学会等名
      第26回日本がん分子標的治療学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] EMK4-ALK陽性肺がん細胞におけるMK2を介したEphA2の非定型的な活性調節2023

    • 著者名/発表者名
      浜田成、周越、横山悟、矢野聖二、櫻井宏明
    • 学会等名
      第26回日本がん分子標的治療学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内ストレスはp38-MK2-RSK-EphA2経路を介して細胞遊走を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      周越、大木良太、田中章裕、高島惇誌、浜田成、横山悟、矢野聖二、櫻井宏明
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 9,10-phenanthrenequinone による MAPK 活性化はチロシンキナーゼ型受容体の非定型的リン酸化を誘導する2023

    • 著者名/発表者名
      山岸奈央、高橋隼一郎、周越、横山悟、櫻井宏明
    • 学会等名
      フォーラム2022 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synchronous intracellular delivery of EGFR-targeted ADC by p38-dependent clathrin-mediated endocytosis2023

    • 著者名/発表者名
      高橋隼一郎、周越、横山悟、櫻井宏明
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Non-canonical activation of EphA2 via the p38-MK2 pathway2023

    • 著者名/発表者名
      浜田成、周越、横山悟、矢野聖二、櫻井宏明
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内ストレスを介したp38-MK2-RSK-EphA2経路の活性化2023

    • 著者名/発表者名
      周越、大木良太、田中章裕、高島惇誌、浜田成、宋磊きん、横山悟、櫻井宏明
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SrcによるTAB1チロシンリン酸化におけるp38の役割2023

    • 著者名/発表者名
      大沼逸美、岩田悠輔、中田真衣、岩原宏幸、名取香奈子、近藤有沙、周越、横山悟、櫻井宏明
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] EML4-ALK陽性肺がん細胞におけるMK2を介したEphA2の非定型的な活性調節2023

    • 著者名/発表者名
      浜田成、周越、横山悟、矢野聖二、櫻井宏明
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第134回例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リガンドが結合していない受容体の働き2023

    • 著者名/発表者名
      櫻井宏明
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第134回例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレスによって誘導されるp38-MK2-RSK-EphA2経路を介した細胞遊走2023

    • 著者名/発表者名
      田中章裕、周越、大木良太、高島惇誌、浜田成、宋磊きん、横山悟、櫻井宏明
    • 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
  • [備考] 富山大学薬学部がん細胞生物学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/cliche2/publication.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] 3.抗体のエンドサイトーシスを促進するための方策2022

    • 発明者名
      櫻井宏明
    • 権利者名
      櫻井宏明
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      2022-132197
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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