腫瘍細胞内のチロシンキナーゼ活性化部位の同定とそれに基づく創薬基盤の開発

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05419
• 研究機関: 国立研究開発法人国立がん研究センター
• 研究代表者: 西田 俊朗 国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 病院長 (40263264)
• 研究分担者: 小幡 裕希 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (20609408) ; 黒川 量雄 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 専任研究員 (40333504) ; 眞鍋 史乃 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (60300901) ; 安永 正浩 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, ユニット長 (80450576)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 消化管間質細胞腫 / Kitチロシンキナーゼ / イマチニブ / ゴルジ体 / 細胞内イメージング

研究実績の概要

前年度までに、我々は、消化管間質細胞腫 (gastrointestinal stromal tumor: GIST) の主な原因であるKitチロシンキナーゼの活性化変異体がゴルジ体に局在し、そこをシグナルの場とすることを報告した (Oncogene, 2017; Cancer Lett., 2018)。本年度は、GIST治療薬として用いられる分子標的薬イマチニブの分布がターゲットであるKitの局在と一致するのかを検討した。
イマチニブに蛍光分子 (NBD, BODIPY) を付加し、in vitroでのライブイメージングをおこなった結果、予想外に、大部分のイマチニブの分布はゴルジ様に見えず、核周辺領域に蓄積していた。さらに、イマチニブ抗体による免疫染色でも同様の結果を得た。イマチニブとKitとの局在を比較したところ、両者の大部分は共局在しなかった。イマチニブが細胞内に取り込まれる過程を生細胞観察したところ、エンドサイトーシスの関与は否定され、別機序で細胞膜を通過し核周辺に移行していることが示唆された。核周辺のイマチニブに関して、詳細に解析した結果、イマチニブはリソソームの細胞質側の膜へ集積することが明らかになった。一方で、変異KITキナーゼの阻害はある程度ゴルジで生じており、これらを総合する、投与したイマチニブで、細胞内ターゲットに届いている阻害剤は、ごく一部であり、細胞内分布の点において、分子標的薬の改善点の余地が多く残されていることを示唆する。
今後、イマチニブが分布する詳細なオルガネラを確認し、Kitのシグナルの場であるゴルジ体周辺に至るイマチニブが、全体のどの程度の割合で、また、どの程度がゴルジ以外の画分に分布しているのかを明確にしたい。さらに、他の分子標的治療薬での検討を重ね、最終的には、ターゲットへの効率的な送達を試みる予定である。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Defining Tumor Rupture in Gastrointestinal Stromal Tumor. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishida T, Holmebakk T, Raut CP, Rutkowski P.
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1245/s10434-019-07297-9.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Large-Scale, Prospective Observational Study of Regorafenib in Japanese Patients with Metastatic Colorectal Cancer in a Real-World Clinical Setting. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K, Komatsu Y, Satoh T, Uetake H, Yoshino T, Nishida T, Yamazaki N, Takikawa H, Morimoto T, Chosa M, Sunaya T, Hamada Y, Muro K, Sugihara K.
  • 雑誌名: Oncologist 巻: - ページ: -
  • DOI: doi: 10.1634/theoncologist.2018-0377.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of secretory cargo transport within the Golgi apparatus (2019)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa K, Osakada H, Kojidani T, Waga M, Suda Y, Asakawa H, Haraguchi T, Nakano A.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1083/jcb.201807194
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diagnosis and Features of Ruptured GISTs in Clinical Practice. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishida T.
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol. 巻: 25 ページ: 922-923
  • DOI: 10.1245/s10434-018-7026-0.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Roles of Designated Core Hospitals and Cooperative Hospitals for Cancer Genomic Medicine in Japan. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishida T.
  • 雑誌名: Gan To Kagaku Ryoho 巻: 45 ページ: 1223-1227
• [雑誌論文] Clinicopathological Features and Prognosis of Primary GISTs with Tumor Rupture in the Real World. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishida T, Cho H, Hirota S, Masuzawa T, Chiguchi G, Tsujinaka T; Kinki GIST Study Group.
  • 雑誌名: Ann Surg Oncol. 巻: 25 ページ: 1961-1969
  • DOI: 10.1245/s10434-018-6505-7.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SOCS1 gene therapy has antitumor effects in imatinib-resistant gastrointestinal stromal tumor cells through FAK/PI3 K signaling. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugase T, Takahashi T, Serada S, Fujimoto M, Ohkawara T, Hiramatsu K, Nishida T, Hirota S, Saito Y, Tanaka K, Miyazaki Y, Makino T, Kurokawa Y, Yamasaki M, Nakajima K, Hanasaki K, Kishimoto T, Mori M, Doki Y, Naka T.
  • 雑誌名: Gastric Cancer 巻: 21 ページ: 968-976
  • DOI: 10.1007/s10120-018-0822-1.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The ER exit sites are specialized ER zones for the transport of cargo proteins from the ER to the Golgi apparatus. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa K, Nakano A.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 165 ページ: 109-114
  • DOI: 10.1093/jb/mvy080
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mass spectrometry imaging for early discovery and development of cancer drugs. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasunaga M, Manabe S, Furuta M, Ogata K, Koga Y, Takashima H, Nishida T, Matsumura Y.
  • 雑誌名: AIMS Med Sci. 巻: 5 ページ: 162-180
  • DOI: 10.3934/medsci.2018.2.162.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 小胞体からゴルジ体へのタンパク質選別輸送 (2018)
  • 著者名/発表者名: 黒川量雄
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 69 ページ: 532-535
• [雑誌論文] 小胞体からゴルジ体への分子輸送機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 黒川量雄、中野明彦
  • 雑誌名: 細胞 巻: 50 ページ: 420-423
• [学会発表] 変異型Kitチロシンキナーゼのゴルジ体への異常局在とそこから発信される増殖シグナル ~ GIST・急性骨髄性白血病におけるオルガネラ シグナル ~ (2019)
  • 著者名/発表者名: 小幡裕希, 原 泰志, 椎名 勇, 村田貴嗣, 津川 翔, 山脇康平, 高橋 剛, 岡本康司, 西田俊朗, 安部 良
  • 学会等名: 第71回 日本細胞生物学会大会 (日本蛋白質科学会合同大会)
• [学会発表] 小胞体における積荷タンパク質選別輸送ゾーンの解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 黒川量雄, Manuel Muniz, 中野明彦
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム
• [学会発表] Visualization of GPI-anchored proteins sorting in the ER (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa K, Ikeda A, Funato K, Muniz M, Nakano A.
  • 学会等名: 第70回 日本細胞生物学会・日本発生生物学会合同大会
• [学会発表] 小胞体における積荷タンパク質選別機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 黒川量雄, Manuel Muniz, 中野明彦
  • 学会等名: 第91回 日本生化学会大会
• [学会発表] 出芽酵母をモデルとした4Dイメージングで迫る真核生物の膜交通 (2018)
  • 著者名/発表者名: 黒川量雄
  • 学会等名: 酵母細胞研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Clinicopathological features of wild-type GISTs based on multiple-gene panel analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshirou Nishida, Yoichi Naito, Yoshitaka Honma, Tsuyoshi Takahashi, Takuro Saito, Hitoshi Ichikawa
  • 学会等名: ESMO Asia
  • 国際学会
• [学会発表] International Collaboration in Cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshirou Nishida
  • 学会等名: Seoul International Cancer Symposium
  • 国際学会 / 招待講演