合成致死に基づいたBAP1変異がんにおける細胞増殖機構の分子基盤の確立

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06979
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 村上 優子 (渡並優子) 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70405174)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 合成致死 / DNA損傷修復 / 悪性中皮腫

研究実績の概要

ゲノムワイドプール型レンチウィルスshRNAライブラリーを用い、悪性中皮腫、ぶどう膜黒色腫、腎淡明細胞がんなどの原因遺伝子の一つであるBAP1変異に対し、合成致死表現型を示す遺伝子をスクリーニングした。前年度までに得られた候補遺伝子のうち、DNA修復に関わる脱ユビキチン化酵素USP1とCHK2キナーゼについて集中して解析を進めることとした。
本年度は、１）肺がんのBAP1変異細胞株であるH226とBAP1野生型の細胞株H1299についてML323（USP1阻害試薬）とPV1019（CHK2阻害試薬）を培地に加えたところ、BAP1変異株であるH226のほうがよりそれらの試薬の感受性が高いことが明らかとなった。すなわち、悪性中皮腫以外のBAP1変異株についても、スクリーニングから得られた候補遺伝子産物の阻害が合成致死表現型を示すことが明らかとなった。２）７weekのBALB/c nu/nuマウスにBAP1変異細胞H226を移植し、担がん実験を行ったところ、CHK2阻害剤であるPV1019投与でコントロールに比べて有意にがんが小さくなることが確認された。つまり、培養細胞でのBAP1変異とCHK2キナーゼ阻害の合成致死性は、個体レベルでも保たれていることが明らかとなった。３）HeLa細胞においてBAP1をノックダウンするとS期の進行が遅くなるという報告があるが（Cancer Res, 2019）、BAP1が変異している悪性中皮腫株H28とH28に野生型BAP1を過剰発現させた株（H28-BAP1）において細胞周期を同調させてS期の進行をみたところ、そのような傾向は確認できなかった（未発表）。そのため、正常中皮細胞株にてBAP1をノックダウンすることで再検討を行う予定である。

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

本年度は当初の研究計画についてほぼ予定通り進行しているため、（２）を選択した。

今後の研究の推進方策

2018年度の進捗状況を受け、2019年度は以下のように研究を推進していく予定である。
１）2018年度までに検討した悪性中皮腫・肺がん以外のBAP1変異がん（悪性黒色腫など）についてもスクリーニングで得られた候補遺伝子のノックダウンが合成致死表現型を示すかについて検討を続ける、２）担がん実験について、CHK2阻害剤を用いてn数を増やし検討を続ける。また、USP1阻害剤についても条件検討を行う、３）BAP1とUSP1について共通の脱ユビキチン化標的を同定するために質量分析を行う、４）DNA複製時のDNA損傷修復にBAP1が関わっているかを検討する、５）Web上で公開されている、がん組織の遺伝子発現データ及び予後データを再解析し、USP1, CHK2の発現が新規予後予想因子データとなるか検討する。

次年度使用額が生じた理由

担がんマウスの条件検討について次年度に一部持ち越したため次年度使用額が生じた。

研究成果

• [雑誌論文] A Covalent Inhibitor for Glutathione S-Transferase Pi (GSTP1-1 ) in Human Cells. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shishido Y, Tomoike F, Kuwata K, Fujikawa H, Sekido Y, Murakami-Tonami Y, Kameda T, Abe N, Kimura Y, Shuto S, Abe H
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 20 ページ: 900-905
  • DOI: 10.1002/cbic.201800671
• [学会発表] 合成致死表現型を指標とした新規悪性中皮腫治療薬標的の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村上（渡並）優子
  • 学会等名: 先進ゲノム支援 拡大班会議
• [学会発表] 藤川遥加, 宍戸裕子, 木村康明, 友池史明, 村上優子, 青木正博, 阿部洋 (2018)
  • 著者名/発表者名: 共有結合型GST阻害剤の開発
  • 学会等名: 日本化学会 第98春季年会
• [学会発表] Identification of the genes which show synthetic lethal phenotype with BAP1 mutations in malignant mesothelioma cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuko Murakami-Tonami, Shinichi Kiyonari, Yoko Tabe, Kenji Kadomatsu, Takashi Miida, Yoshitaka Sekido
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 急性骨髄性白血病における酸化的リン酸化阻害の抗腫瘍効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 香里、梁 夏恩、村上(渡並) 優子、鈴木 浩也、三井田 孝、田部 陽子
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 分裂酵母 DNA複製チェックポイントキナーゼ Cds1による転写因子 Mei4のリン酸化を介した減数分裂相同組換えの制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小菅 清二、山田 貴富、饗場 浩文、村上 優子、村上 浩士
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 悪性中皮腫におけるBAP1遺伝子変異に対する合成致死遺伝子の網羅的探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村上（渡並）優子、天野美希、小木曽杏奈、清成信一、紅朋浩、田部陽子、金田典雄、門松健治、三井田孝、村上浩士、関戸好孝
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Upregulation of Bcl-2 confers resistance to FLT3 inhibition in FLT3-ITD AML with secondary acquired mutations. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kotoko Yamatani, Yoko Tabe, Kaori Saitoh, Haeun Yang, Yuko Tonami-Murakami, Koya Suzuki, Weiguo Zhang, Sonoko Kinjo, Kazuho Ikeo, Kaoru Mogushi, Masaki Hosoya, Shigeo Yamaguchi, Hironori Harada9, Takashi Miida, Neil P. Shah, Yoshihide Hayashizaki, Marina Konopleva, Michael Andreeff
  • 学会等名: 61st American Society of Hematology Annual Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Combined targeting of Bcl-2 and XPO1 overcomes acquired resistance to tyrosine kinase inhibitors in FLT3-ITD/TKD double mutant AML. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoko Tabe, Kotoko Yamatani, Haeun Yang, Kaori Saito, Yuko Tonami-Murakami, Koya Suzuki, Weiguo Zhang, Sonoko Kinjo, Kazuho Ikeo, Masaki Hosoya, Kaoru Mogushi, Shigeo Yamaguchi, Hironori Harada, Takashi Miida, Neil P. Shah, Yoshihide Hayashizaki, Marina Konopleva, Michael Andreeff
  • 学会等名: 61st American Society of Hematology Annual Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 悪性中皮腫におけるBAP1遺伝子変異に対する合成致死遺伝子の網羅的探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村上（渡並）優子
  • 学会等名: 先進ゲノム支援拡大班会議