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2019 年度 実績報告書

ミトコンドリアを介した活性酸素制御による乳癌のホルモン療法耐性機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K10551
研究機関徳島大学

研究代表者

吉丸 哲郎  徳島大学, 先端酵素学研究所(プロテオ), 准教授 (80424729)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードHER2陽性乳癌 / ミトコンドリア / 治療耐性 / 活性酸素種
研究実績の概要

乳癌発現亢進分子BIG3がPKAおよびプロテイン・ホスファターゼPP1Cαと複合体を形成するA-キナーゼアンカータンパク質として機能し、PHB2の脱リン酸化を介してその抑制活性を喪失させる新しい機能喪失機構を見出した。さらに、BIG3-PHB2相互作用を標的とした分子内架橋型阻害ペプチド(stapled-ERAP, stERAP)を開発し、stERAP投与によってBIG3から解放されたPHB2の腫瘍抑制機能の再活性化を利用した新たな治療法を提唱している。本研究は、BIG3-PHB2複合体がミトコンドリアにも局在することに着目し、stERAPのミトコンドリア由来活性酸素種(ROS)制御を評価することで、乳癌細胞におけるROS動態関連シグナルの網羅的解析を通じて乳癌におけるホルモン療法耐性機構を解明を目指す。
これまでに、HER2陽性乳癌細胞株でBIG3-PHB2複合体がミトコンドリアROS産生を制御していることを示し、耐性細胞株のROS産生量が有意に高いことを観察した。また、stERAP処理により遊離したPHB2は、細胞ストレスに応じて核、ミトコンドリア、小胞体にそれぞれ局在し、多くの分子と結合すること、多岐の癌関連シグナルを制御すること、および数多くの癌関連遺伝子群の発現を抑制することを確認している。
本年度は、トラスツズマブ耐性獲得に対するBIG3の役割・意義およびstERAPの抗腫瘍効果を検討した。BIG3はHER2陽性乳がん患者、特に再発患者で強く発現していること、BIG3の発現強度と無再発生存期間に有意な相関関係が存在することを明らかにした。また、stERAP投与はトラスツズマブ耐性を獲得したHER2陽性細胞株の濃度依存的な増殖抑制、HER2-HER3相互作用の阻害やNF-κBシグナル活性化の抑制を導き、週一回の尾静脈投与で完全なin vivo抗腫瘍効果を示した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Biophysical characterization of the breast cancer-related BIG3-PHB2 interaction: Effect of non-conserved loop region of BIG3 on the structure and the interaction.2019

    • 著者名/発表者名
      Chigira T, Nagatoishi S, Takeda H, Yoshimaru T, Katagiri T, Tsumoto K
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 518 ページ: 183-189

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.08.028.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 分子内架橋型BIG3-PHB2相互作用ペプチドによるホルモン依存性乳がんの新規治療法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      吉丸哲郎、片桐豊雅
    • 雑誌名

      最新医学

      巻: 74 ページ: 115-121

  • [学会発表] PHB2 inactivation by AKAP-BIG3 is required for progression of HER2-overexpressing breast cancer.2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Yoshimaru, Yosuke Matsushita, Mitsunori Sasa, Yasuo Miyoshi, Toyomasa Katagiri
    • 学会等名
      Annual meeting of American Association for Cancer Research
    • 国際学会
  • [学会発表] トラスツズマブ耐性乳がんに関連したBIG3-PHB2相互作用標的治療薬の開発2019

    • 著者名/発表者名
      吉丸哲郎、松下洋輔、笹 三徳、三好康雄、片桐豊雅
    • 学会等名
      第78回日本癌学会・学術総会
  • [学会発表] BIG3複合体によるがん抑制因子PHB2の不活性化を介したトラスツズマブ耐性乳がんの増殖機構と新規治療法2019

    • 著者名/発表者名
      吉丸哲郎、松下洋輔、片桐豊雅
    • 学会等名
      第23回日本がん分子標的治療学会

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公開日: 2021-01-27  

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