抗がん薬耐性分子病態の系統的薬理解析に基づく急性白血病の新救援治療戦略の確立

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07294
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 山内 高弘 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (90291377)
• 研究分担者: 根来 英樹 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 助教 (40444228) ; 細野 奈穂子 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 講師 (50509312)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 急性白血病 / クロファラビン / 抗アポトーシスタンパク / 耐性克服

研究実績の概要

新規抗白血病薬クロファラビンの細胞内活性体(3リン酸体)生成を核に以下の検討をおこなった。i) 薬剤感受性予測因子の薬理学的同定、ii) 細胞内３リン酸体濃度モニタリング、iii) 至適併用法の検討、である。
1年目に以下を見出した。クロファラビン耐性細胞の２種類で耐性機序を検討した。これら耐性細胞ではいずれにても細胞内クロファラビン３リン酸生成が低下し、低下度と耐性度は関連し、モニタリングの重要性が示された。リン酸化酵素の低下幅と３リン酸生成は相関した。
耐性細胞で抗アポトーシスタンパクBcl-2の発現増加が見出された。発現レベルはクロファラビン耐性レベルに相関した。しかし抗アポトーシスタンパクの発現レベルと細胞内クロファラビン3リン酸生成とは直接関連がなかった。以上からクロファラビン感受性予測因子は細胞内リン酸化酵素と抗アポトーシスタンパク発現量であることが判明した。
続けてBcl-2阻害薬ベネトクラクスの抗腫瘍効果を検討した。本薬はクロファラビン感受性細胞、耐性細胞ともに細胞増殖を抑制し、さらにアポトーシス死を誘導した。しかしその効果はBcl-2発現が増強するにつれ減弱した。さらにクロファラビンとベネトクラクスを併用し検討した。ベネトクラクス併用はクロファラビン感受性細胞では相加効果、耐性細胞では相乗効果を示した。子の効果はBcl-2の発現レベルと無関係であった。
Bcl-2の阻害が細胞内クロファラビン３リン酸生成を増強させるかについても検討した。ベネトクラクスとクロファラビンの併用で細胞内クロファラビン３リン酸生成は増加しなかった。即ち、3リン酸体生成量は増加しない新たな併用戦略の糸口が判明した。
Bcl-2と異なる抗アポトーシスタンパクとしてMcl-1がある。耐性細胞ではMcl-1の過剰発現があることを見出した。次年度にMcl-1を標的とした耐性克服法を検討する。

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

上記のごとく1年目に予定していたi)-iii)を検討し、成果をもたらすことが可能であった。即ち、新規薬剤クロファラビンの細胞内３リン酸体が薬剤感受性を規定しそのモニタリングが重要であること、薬剤感受性予測のためにはそれだけではなく抗アポトーシスタンパク発現量も影響することを見出した。また当初は３リン酸体生成を増強させる克服法を目論んでいたが、抗アポトーシスタンパクを標的とする併用は３リン酸生成を増加させることなく、抗腫瘍効果を増強させた。このように発展的にアポトーシス経路を標的とする全く新しい戦略を見出すことができた。

今後の研究の推進方策

新規薬剤クロファラビンの耐性克服法として抗アポトーシスタンパクの阻害という新しい視点から検討を開始した。具体的にBcl-2, Mcl-1の二つの抗アポトーシスタンパクを標的とする新規治療戦略を発展させていく。クロファラビン3リン酸体生成を増加させることに加え、第3の併用から耐性克服のみならず、新規発症白血病への治療戦略への応用も踏まえた、細胞内活性体増加+抗アポトーシス経路阻害による抗腫瘍効果増強への利用の新しい観点からの検討を今後行う。

次年度使用額が生じた理由

実験予定iii)が次年度に入っており、それに必要な物品を購入する必要があるため

研究成果

• [雑誌論文] An MDS-derived cell line and a series of its sublines serve as an in vitro model for the leukemic evolution of MDS. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kida J, Tsujioka T, Suemori SI, Okamoto S, Sakakibara K, Takahata T, Yamauchi T, Kitanaka A, Tohyama Y, Tohyama K.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 32 ページ: 1846-1850
  • DOI: 10.1038/s41375-018-0189-7.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successful treatment of disseminated intravascular coagulation by recombinant human soluble thrombomodulin in patients with acute myeloid leukemia. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ookura M, Hosono N, Tasaki T, Oiwa K, Fujita K, Ito K, Lee S, Matsuda Y, Morita M, Tai K, Negoro E, Kishi S, Iwasaki H, Ueda T, Yamauchi T.
  • 雑誌名: Medicine (Baltimore) 巻: 97 ページ: 12981
  • DOI: 10.1097/MD.0000000000012981.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Febuxostat is useful for cancer-associated hyperuricemia in patients with hematologic malignancies. (2018)
  • 著者名/発表者名: Oiwa K, Morita M, Kawamichi M, Fujita K, Lee S, Negoro E, Ookura M, Matsuda Y, Tai K, Naoko Hosono N, Ueda T, Yamauchi T.
  • 雑誌名: Gout Nucleic Acid Metabol 巻: 42 ページ: 157-164
  • DOI: https://doi.org/10.6032/gnam.42.157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Outcomes after R-CHOP in patients with newly diagnosed advanced follicular lymphoma: a 10-year follow-up analysis of the JCOG0203 trial. (2018)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Tobinai K, Wakabayashi M, Morishima Y, Kobayashi H, Kinoshita T, Suzuki T, Yamaguchi M, Ando K, Ogura M, Taniwaki M, Uike N, Yoshino T, Nawano S, Terauchi T, Hotta T, Nagai H, Tsukasaki K; JCOG0203 Collaborators（Yamauchi T et al.）.
  • 雑誌名: Lancet Haematol 巻: 5 ページ: 520-531
  • DOI: 10.1016/S2352-3026(18)30155-8.
  • 査読あり
• [学会発表] Bcl-2 inhibitor venetoclax augments cytotoxicity of cytarabine and clofarabine in drug-resistant leukemic cells in vitro. (2018)
  • 著者名/発表者名: Rie Nishi, Naoko Hosono, Hiroko Shigemi, Takanori Ueda, Takahiro Yamauchi.
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Pralatrexate-Resistant Cell Lines Show Intact Internalization Via RFC1 but Collateral Sensitivity to Nucleoside Analogs (2018)
  • 著者名/発表者名: Kana Oiwa, Naoko Hosono, Rie Nishi, Takanori Ueda, Luigi Scott, Owen A. O'Connor, Takahiro Yamauchi.
  • 学会等名: 第60回米国血液学会総会
  • 国際学会
• [学会発表] Establishment and characterization of Leukemic Cell Lines Resistant to New-Generation Dihydrofolate Reductase Inhibitor, Pralatrexate. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kana Oiwa, Naoko Hosono, Rie Nishi, Takanori Ueda, Takahiro Yamauchi.
  • 学会等名: 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
  • 国際学会
• [学会発表] 急性骨髄性白血病における治療課題と今後の展望～FLT3阻害薬ギルテリチニブによる新たな治療戦略～ (2018)
  • 著者名/発表者名: 細野奈穂子
  • 学会等名: 第77回日本血液学会学術集会
  • 招待講演
• [図書] 一般社団日本血液学会編、造血器腫瘍診療ガイドライン2018年版 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山内高弘 他
  • 総ページ数: 401
  • 出版者: 金原出版
  • ISBN: 978-4-307-10192-9