キナーゼ融合型がん遺伝子を標的にした阻害薬に対する耐性化の機構解明と克服法の探索

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H02368
• 研究機関: 公益財団法人がん研究会
• 研究代表者: 藤田 直也 公益財団法人がん研究会, がん化学療法センター, 所長 (20280951)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 癌 / 薬剤反応性 / 融合遺伝子 / 分子標的治療

研究実績の概要

キナーゼ融合型がん遺伝子を標的にした阻害薬は、融合がん遺伝子陽性の進行がんに対して劇的な腫瘍縮小効果をもたらすことから、大きな注目を集めている。しかし、阻害薬が一旦奏効しても完治につながる症例は稀であり、多くの場合は阻害薬が効かなくなり、数年以内に再発してしまう。本研究課題では、常法である培養細胞を用いた耐性細胞株樹立だけでなく、担がんマウス並びに再発症例からの耐性細胞株樹立を並行して行ない、異なる三つの手法で共通に認められた獲得耐性に関わる分子機構を解析することで、ヒト体内で実際に起こっている獲得耐性機構の解明を目指して研究を行った。
本年度は、ALK、ROS1、RET各融合がん遺伝子産物を標的にした阻害薬への耐性化に関わる分子機構を同定するために、(1)培養細胞モデル系、(2)担がんマウスモデル系、(3)再発症例由来細胞株モデル系で、各阻害薬耐性細胞株樹立を進めた。
ALK-TKI耐性細胞株の樹立に関しては、最近本邦でも承認された第2世代ALK阻害薬Ceritinibへの耐性モデルを in vitro, in vivoで作製することに成功し、耐性機構の解析を進めている。再発症例由来細胞株モデルの樹立にも複数成功し、一部の症例からは既知のALK内の耐性変異を見出しているが、耐性変異が見つからなかった症例における耐性機構についてはタンパクレベルの解析を進めている。実際に、第2世代ALK阻害薬Ceritinibへの耐性化に関わる分子機構のひとつに、ABCトランスポーターを介した薬剤排出による耐性化が関与していることを見出している。
ROS1-TKI耐性細胞株の樹立については、培養細胞株を中心として臨床試験中のROS1阻害薬耐性モデルの作製を進めている。
RET-TKI耐性細胞株の樹立については、培養細胞株を用いて耐性細胞株の樹立を進めている。また、RET融合遺伝子陽性肺がん細胞株のXenograftモデルの作製を同所移植モデルなどを駆使しながら作製を進めている。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

(1)培養細胞モデル系、(2)担がんマウスモデル系、(3)再発症例由来細胞株モデル系を用いることで、ALK、ROS1、RETを各々標的とする阻害薬耐性細胞株樹立に成功した。これら耐性細胞株を用いた耐性化に関わる分子機構の解析を進めることで、これまでに報告の無い、ABCトランスポーターによる細胞内からの薬剤排出を介した耐性化などの新規の耐性化機構を見出すことに成功しているため。

今後の研究の推進方策

すでに多数のALK、ROS1、RETを各々標的とする阻害薬耐性細胞株樹立に成功しているため、これら耐性細胞株における薬剤標的分子の遺伝子変異解析をより効率的に行う。また、薬剤標的となる分子に遺伝子変異が認められ無いものに関しては、次世代シーケンサーを用いたエクソーム解析やリン酸化受容体抗体アレイを用いた解析などを並行して行っていく。また、第三世代ALK阻害薬の臨床試験が行われている現状を考慮し、第三世代ALK阻害薬への耐性化機構に関しても解析を進める。

研究成果

• [国際共同研究] MGH Cancer Center(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: MGH Cancer Center
• [雑誌論文] P-glycoprotein mediates ceritinib resistance in ALK-rearranged non-small-cell lung cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Katayama R, Sakashita T, Yanagitani N, Ninomiya H, Horiike A, Friboulet L, Gainor JF, Motoi N, Dobashi A, Sakata S, Tambo Y, Kitazono S, Sato S, Koike S, John Iafrate A, Mino-Kenudson M, Ishikawa Y, Shaw AT, Engelman JA, Takeuchi K, Nishio M, Fujita N.
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 3 ページ: 54-66
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2015.12.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] がんの再発に関わる薬剤耐性と転移を標的にした創薬 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田直也
  • 学会等名: 第３回 次世代バイオ・医療技術研究会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所、東京
  • 年月日: 2016-01-07 – 2016-01-07
  • 招待講演
• [学会発表] キナーゼ融合型がん遺伝子を標的にした治療薬への耐性化機構の解明とその克服 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田直也
  • 学会等名: 平成27年度「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」 公開シンポジウム
  • 発表場所: 一橋講堂、東京
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] 培養細胞株と患者検体を用いたALK阻害薬耐性機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山量平、小池清恵、西尾誠人、藤田直也
  • 学会等名: 第１９回日本がん分子標的治療学会
  • 発表場所: 松山全日空ホテル、愛媛
  • 年月日: 2015-06-10 – 2015-06-12
• [備考] （公財）がん研究会がん化学療法センター基礎研究部ホームページ
  • URL: http://www.jfcr.or.jp/chemotherapy/department/fundamental/index.html