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

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06979
• 研究機関: 東京工科大学
• 研究代表者: 村上 優子 (渡並優子) 東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (70405174)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 悪性中皮腫 / 合成致死

研究実績の概要

BAP1遺伝子は悪性中皮腫をはじめ多くのがんで変異があることが知られているが、がん抑制遺伝子であるためBAP1そのものを標的とする薬剤の開発は困難である。代表者は「合成致死」表現型を用い、前年度までに悪性中皮腫において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複数同定した。
候補遺伝子の一つUSP1は脱ユビキチン化酵素であり、またBAP1も立つユビキチン化酵素である。共通の脱ユビキチン化標的を探索するため、質量分析による同定を試みたが、明確な候補を得ることはできなかった。しかしながら、USP1の脱ユビキチン化の標的であるFANCD2については、in vitroのアッセイでBAP1も脱ユビキチン化可能であることが明らかとなった。
また、悪性中皮腫においてBAP1変異と合成致死表現型を示すものを化合物側から同定するために、名古屋大学ITbM低分子化合物ライブラリーを用いてスクリーニングを行なった。3000化合物を検討し、求める表現型を示す化合物を1種類取得した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2019年9月に順天堂大学から東京工科大学へ移動し研究室の立ち上げをしていたため、一時実験が中断したため遅れを生じた。

今後の研究の推進方策

2019年度の進捗をうけ、2020年度は以下のように研究を推進していく予定である。
１）BAP1とUSP1の共通の脱ユビキチン化の標的を同定する。
２）FANCD2のユビキチン化状態がBAP1変異悪性中皮腫細胞株において合成致死表現型を担っているのか検討を行う。
３）BAP1変異に対して、DNA複製阻害、ATMキナーゼの阻害、CHK2の阻害では合成致死表現型を示すが、CHK1キナーゼの阻害では合成致死表現型を示さない（未発表）。すなわち、DNA複製が阻害された場合のDNA二重鎖切断を介した修復経路にBAP1が関与していることが示唆されるため、その経路に焦点を当てBAP1の新規機能を明らかとする。

次年度使用額が生じた理由

2019年9月に順天堂大学から東京工科大学へ移動し、研究室の立ち上げ時に一時実験が中断したためやや研究計画が遅れ、次年度使用額が生じた。次年度は細胞培養用品、分子生物学実験消耗品・キット購入費、抗体、マウス購入費、阻害剤の購入費に使用予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis and Biological Evaluation of NMDI-14 Derivatives as anti-Mesothelioma Agents (2020)
  • 著者名/発表者名: Hong Nhung Nguyen, Koya Suzuki, Yasuaki Kimura, Takatsugu Hirokawa, Yuko Murakami-Tonami, and Hiroshi Abe
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 100 ページ: 253 - 266
  • DOI: DOI: 10.3987/COM-19-14191
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthetic lethality in the search for novel molecular targets in cancer therapeutics (2019)
  • 著者名/発表者名: Murakami-Tonami Y
  • 雑誌名: Juntendo Medical Journal 巻: 65 ページ: 292-296
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] LATS2変異を有した悪性中皮腫に対する合成致死誘導機構の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 浩也、山岸 良多、向井 智美、田部 陽子、三井田 孝、村上 浩士、関戸 好孝、村上(渡並) 優子
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] 悪性中皮腫原因遺伝子変異に対する新規合成致死標的の探索 (2020)
  • 著者名/発表者名: 村上（渡並） 優子、佐藤 綾人、鈴木 浩也、三井田 孝、村上 浩士、関戸 好孝
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] リン酸フルオリド型プロドラッグの開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 吉田 祐希、Zheng Ti、伏原 大地、新美 結士、中本 航介、橋谷 文貴、木村 康明、日吉 貴子、齋木 由利子、堀井 明、鈴木 哲朗、村上 優子、阿部 洋
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] Phosphorylation of Mei4 by Cds1 in the meiotic DNA replication checkpoint linking pre-meiotic DNA replication and meiotic recombination in fission yeast (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Murakami, Seiji Kosuge, Takatomi Yamada, Hirofumi Aiba, Yuko Murakami
  • 学会等名: EMBO Workshop on 10th International Fission Yeast Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] CAGE transcriptome analysis reveals BCL2A1 upregulation in FLT3-ITD/D835 dual mutated AML cells harboring complex co-mutations (2019)
  • 著者名/発表者名: Kotoko Yamatani, Tomohiko Ai, Kaori Saitoh, Haeun Yang, Koya Suzuki,Atsushi Hori, Yuko Murakami-Tonami, Weiguo Zhang, Bing Carter, Sonoko Kinjo, Kazuho Ikeo, Kazuhiro Katayama, Yoshikazu Sugimoto, Hironori Harada, Takashi Miida, Neil P. Shah, Marina Konopleva, Yoshihide Hayashizaki, Michael Andreeff, Yoko Tabe
  • 学会等名: 61st ASH (American Society of Hematology) Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] OxPhos inhibition induces formation of tunneling nanotubes in AML cells and facilitates mitochondrial transfer from BM stroma to AML that contributes to microenvironment-mediated drug-resistance of AML (2019)
  • 著者名/発表者名: Haeun Yang, Yoko Tabe, Kaori Saitoh, Kotoko Yamatani, Rodrigo Jacamo, Helen Ma, Vivian Ruvolo, Qi Zhang, Vinitha Kuruvilla, Natalia Baran, Junichi Imoto, Kazuho Ikeo, Kaori Moriya, Yuko Murakami-Tonami, Koya Suzuki, Takashi Miida, Michael Andreeff, Christopher Vellano, Joseph R. Marszalek, Marina Konopleva
  • 学会等名: 61st ASH (American Society of Hematology) Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] LATS2変異を有した悪性腫瘍における合成致死を基盤とした細胞死誘導機構の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鈴木浩也、向井智美、田部陽子、三井田孝、関戸好孝、村上（渡並）優子
  • 学会等名: 第23回日本がん分子標的治療学会学術総会
• [学会発表] LATS2変異を有した悪性腫瘍における合成致死を基盤とした細胞死誘導機構の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 浩也、山岸 良多、向井 智美、田部 陽子、三井田 孝、村上 浩士、関戸 好孝、村上（渡並） 優子
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 分裂酵母における DNA 複製と相同組換え開始を制御する Cds1 キナーゼと転写因子 Mei4 の機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小菅清二、山田貴富、村上優子、饗場浩文、村上浩士
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
• [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による代謝抑制効果とミトコンドリア移動 (2019)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 香里, 梁 夏恩, 鈴木 浩也, 村上 優子, 三井田 孝, 田部 陽子
  • 学会等名: 第81回日本血液学会学術集会
• [産業財産権] LATS2変異疾患のための分子標的及びその利用 (2019)
  • 発明者名: 村上優子・鈴木浩也・三井田孝・関戸好孝・向井智美・山岸良多
  • 権利者名: 村上優子・鈴木浩也・三井田孝・関戸好孝・向井智美・山岸良多
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-191790
• [産業財産権] 悪性中皮腫の治療剤 (2019)
  • 発明者名: 村上優子・佐藤綾人・三井田孝・関戸好孝
  • 権利者名: 村上優子・佐藤綾人・三井田孝・関戸好孝
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-210554