ゲノム配列特異的アルキル化による転座型腎細胞癌に対する革新的新薬の創出

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19619
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 馬場 理也 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 准教授 (10347304)
• 研究分担者: 杉山 弘 京都大学, 理学研究科, 教授 (50183843) ; 上久保 靖彦 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (60548527)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 転座腎細胞癌 / 融合転写因子 / TFE3 / 抗がん剤 / 創薬

研究実績の概要

転写因子TFE３が転座により融合遺伝子を形成している転座腎細胞癌は、若年齢に多く予後不良であり、進行例に対して標準的治療法が確立されていない。この融合TFE3の異常な転写活性によるゲノムワイドな転写の攪乱を制御することは、進行転座腎細胞癌に対する有効な治療戦略と考えられる。本研究では、融合TFE3転写因子自体では無く、融合TFE3転写因子が認識する塩基配列を標的としてDNAのアルキル化を誘導し得る中分子化合物を開発し、異常な転写をゲノムワイドにブロックする画期的がん治療薬の創出に挑んでいる。
平成30年度は、転座腎細胞癌患者で見出された3種類の融合TFE3転写因子が標的とする塩基配列を、融合TFE3発現誘導細胞株と次世代シーケンシングの技術を用いることにより解析した。興味深いことに、野生型TFE3転写因子が認識する既知のコンセンサス配列に加えて、これまでに報告のないコンセンサス配列が統計学的に優位に抽出された。並行して、既知のコンセンサス配列を標的とする中分子化合物の開発を、融合TFE3発現誘導細胞株を用いて行った。候補となる中分子化合物を培養液に添加し、融合TFE3転写標的遺伝子に対する容量依存的な発現抑制効果を、リアルタイムPCR法及びウエスタンブロット法により評価した。その結果、融合TFE3転写標的遺伝子の発現を抑制し得る有望な薬剤候補分子を見出した。更に、転座腎細胞癌患者由来で内在性に融合TFE3を発現する腎細胞癌細胞株に対して、薬剤候補分子が容量依存的に増殖抑制効果を示すことを見出した。

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

当初の予定通り、融合TFE3が転写標的とする塩基配列を、次世代シーケンシングの技術を用いて抽出することに成功した。さらに、TFE3転写因子の標的配列として既知の塩基配列に加えて、これまでに報告のない塩基配列に有意に結合し、標的遺伝子の転写を亢進する事を見出せた。さらに有望な薬剤候補分子を見出し、転座腎細胞癌細胞株の増殖抑制効果を確認する事が出来た。

今後の研究の推進方策

平成30年度に見出した有望な薬剤候補分子の更なる評価を行う。具体的には転座腎細胞癌患者由来で、異なる内在性融合TFE3を発現する複数の細胞株に対する増殖抑制効果を評価する。また、転写標的遺伝子の発現解析等を行い、薬剤候補分子による細胞増殖抑制の分子機構の解明を目指す。さらにモデルマウス生体投与による治療効果検証の為の予備実験を行い、申請者らが作製した転座腎細胞癌モデルマウスに対する治療効果検証を進める。並行して、新たに見出した融合TFE3認識コンセンサス配列を持つ転写標的遺伝子群の抽出とその発がんへの寄与を解析するとともに、新規コンセンサス配列を認識してアルキル化する中分子化合物の開発とその評価を推進する。

次年度使用額が生じた理由

平成30年度は培養細胞を用いた実験がメインであった。令和元年度はより費用のかかる動物実験の割合が増える事が予想されたため、当初動物飼育費として計上していた助成金を次年度に回し、翌年度分として請求した助成金と合わせて使用する。

研究成果

• [国際共同研究] National Cancer Institute, NIH(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: National Cancer Institute, NIH
• [国際共同研究] Cancer Science Institute of Singapore(シンガポール)
  • 国名: シンガポール
  • 外国機関名: Cancer Science Institute of Singapore
• [雑誌論文] TFE3 Xp11.2 translocation renal cell carcinoma mouse model reveals novel therapeutic targets and identifies GPNMB as a diagnostic marker for human disease. (2019)
  • 著者名/発表者名: Baba M, Furuya M, Motoshima T, Lang M, Funasaki S, Ma W, Sun HW, Hasumi H, Huang Y, Kato I, Kadomatsu T, Satou Y, Morris N, Karim BO, Ileva L, Kalen JD, Wilan Krisna LA, Hasumi Y, Sugiyama A, Kurahashi R, Nishimoto K, Oyama M, Nagashima Y, Kuroda N, Araki K, Eto M, Yao M, Kamba T, Suda T, Oike Y, Schmidt LS, Linehan WM
  • 雑誌名: Molecular Cancer Research 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-18-1235.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MiR-204-5p: a novel candidate urinary biomarker of Xp11.2 translocation renal cell carcinoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kurahashi R, Kadomatsu T, Baba M, Hara C, Itoh H, Miyata K, Endo M, Morinaga J, Terada K, Araki K, Eto M, Schmidt LS, Kamba T, Linehan WM, Oike Y.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/cas.14026.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] RBM10-TFE3 Renal Cell Carcinoma Characterized by Paracentric Inversion with Consistent Closely Split Signals in Break-apart Fluorescence in situ Hybridization: Study of Ten Cases and a Literature Review. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato I, Furuya M, Baba M, Kameda Y, Yasuda M, Nishimoto K, Oyama M, Yamasaki T, Ogawa O, Niino H, Nakaigawa N, Yano Y, Sakamoto K, Urata Y, Mikami K, Yamasaki S, Tanaka R, Takagi T, Kondo T, Nagashima Y.
  • 雑誌名: Histopathology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/his.13866.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Editorial Comment to Annexin A1 expression is correlated with malignant potential of renal cell carcinoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Baba M.
  • 雑誌名: International Journal of Urology 巻: 26 ページ: 291-291
  • DOI: 10.1111/iju.13899.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Folliculin Regulates Osteoclastogenesis Through Metabolic Regulation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Baba M, Endoh M, Ma W, Toyama H, Hirayama A, Nishikawa K, Takubo K, Hano H, Hasumi H, Umemoto T, Hashimoto M, Irie N, Esumi C, Kataoka M, Nakagata N, Soga T, Yao M, Kamba T, Minami T, Ishii M, Suda T.
  • 雑誌名: Journal of Bone and Mineral Research 巻: 33 ページ: 1785-1798
  • DOI: 10.1002/jbmr.3477.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] BHD-associated kidney cancer exhibits unique molecular characteristics and a wide variety of variants in chromatin remodeling genes. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hasumi H, Furuya M, Tatsuno K, Yamamoto S, Baba M, Hasumi Y, Isono Y, Suzuki K, Jikuya R, Otake S, Muraoka K, Osaka K, Hayashi N, Makiyama K, Miyoshi Y, Kondo K, Nakaigawa N, Kawahara T, Izumi K, Teranishi J, Yumura Y, Uemura H, Nagashima Y, Metwalli AR, Schmidt LS, Aburatani H, Linehan WM, Yao M.
  • 雑誌名: Human Molecular Genetics 巻: 27 ページ: 2712-2724
  • DOI: 10.1093/hmg/ddy181.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Splice-site mutation causing partial retention of intron in the FLCN gene in Birt-Hogg-Dube syndrome: a case report. (2018)
  • 著者名/発表者名: Furuya M, Kobayashi H, Baba M, Ito T, Tanaka R, Nakatani Y.
  • 雑誌名: BMC Medical Genomics 巻: 42 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s12920-018-0359-5.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Metabolic regulation by TFE3 in cell proliferation and differentiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Masaya Baba
  • 学会等名: The 2nd KU-KAIST Joint Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular Characteristics of Renal Cell Carcinomas in Patients with Birt-Hogg-Dube Syndrome (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsuko Furuya, Hasumi Hisashi, Ikuma Kato, Masaya Baba, Yoji Nagashima, Yasuhiro Iribe, Yukio Nakatani, Masahiro Yao
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Genetic, epidemiologic and clinicopathologic studies of Japanese patients with Birt-Hogg-Dube syndrome, 2018 update (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Iribe, Masahiro Yao, Yoji Nagashima, Masaya Baba, Yukio Nakatani, Mitsuko Furuya
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Studies to uncover the molecular mechanism for cancer development in Xp11. 2 translocation renal cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Masaya Baba, Wenjaun Ma, Takanobu Motoshima, Yorifumi Satou, Hisashi Hasumi, Tsuyoshi Kadomatsu, Mitsuko Furuya, Yoji Nagashima, Masahiro Yao, Masatoshi Eto, W Marston Linehan, Yuichi Oike, Tomomi Kamba
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] translocation renal cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Kurahashi, Tsuyoshi Kadomatsu, Masaya Baba, Chiaki Hara, Motoyoshi Endo, Yuichi Oike, Tomomi Kamba
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Clinicopathological Analyses of 17 Cases of Xp11Translocation Renal Cell Carcinomas (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsuko Furuya, Masaya Baba, Ikuma Kato, Tsunenori Kondo, Yoji Nagashima, Takao Kamai, Toshinari Yamasaki, Osamu Ogawa, Koushiro Nishimoto, Masafumi Koyama, Tomomi Kamba, Takanobu Motoshima, Masatoshi Eto
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Regulation of hypoxia response pathway by chimeric TFE3s in Xp11. 2 translocation renal cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Wenjuan Ma, Takanobu Motoshima, Yorifumi Satou, Hisashi Hasumi, Tsuyoshi Kadomatsu, Ryoma Kurahashi, Mitsuko Furuya, Masahiro Yao, Laura S Schmidt, W Marston Linehan, Yuichi Oike, Tomomi Kamba, Masaya Baba
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Characterization of chimeric TFE3 transcription factors found in Xp11.2 translocation renal cell carcinoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Takanobu Motoshima, Yorifumi Satou, Paola Miyazato, Hisashi Hasumi, Ying Huang, Tsuyoshi Kadomatsu, Masahiro Yao, Yoji Nagashima, Mitsuko Furuya, Yuchi Oike, Laura S Schmidt, Tomomi Kamba, W Marston Linehan, Masaya Baba
  • 学会等名: American Urological Association's 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Genetic regulation of RUNX2 induce apoptotic cell death through regulating the expression of SOX2 in CRPC-NE cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuki Noguchi, Natsuki Wariishi, Shiina Iwai, Gengo Kashiwazaki, Junichi Taniguchi, Toshikazu Bando, Masaya Baba, Souichi Adachi, Hiroshi Sugiyama, Yasuhiko Kamikubo
  • 学会等名: AACR Annual Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] BHD-associated kidney cancer exhibits unique molecular characteristics and a wide variety of mutations in chromatin remodeling genes (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Jikuya, Mitsuko Furuya, Masaya Baba, Hiroyuki Aburatani, Adam R Metwalli, Laura S Schmidt, W Marston Linehan, Masahiro Yao, Hisashi Hasumi
  • 学会等名: AACR Annual Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Xp11.2転座型腎細胞癌で認めるキメラTFE3転写因子の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 馬場理也、元島崇信、馬 文娟、蓮見壽史、黄 榮、佐藤賢文、宮里パオラ、長嶋洋治、古屋充子、矢尾正祐、神波大己
  • 学会等名: 第106回日本泌尿器科学会総会
• [備考] International Research Center for Medical Sciences
  • URL: http://ircms.kumamoto-u.ac.jp/