PARP阻害剤の耐性機構の解析と耐性克服に有効な治療法の開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K21286
• 配分区分: 基金
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 佐々木 由香 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 特任研究員 (50823332)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: PARP阻害剤 / 抗がん剤耐性 / poly(ADP-ribose) / PARP

研究実績の概要

ポリ（ADP－リボース）合成酵素（PARP）阻害剤は、DNA修復に関わるBRCA1及びBRCA2に変異を有する卵巣がん、乳がん及び膵がんに特異的に致死を誘導する合成致死性抗がん剤として開発された。正常細胞ではなく、BRCA1/2に変異を持つがんに対して特異的に致死を誘導し、副作用が少ない抗がん剤として期待されている。これまでにPARP阻害剤耐性誘導の原因として、DNA修復経路の回復が主な耐性機構として報告されてきたが、それ以外の経路において誘導されるPARP阻害剤耐性機構の解析は進んでおらず、未解明な点が多い 。そこで本申請課題では、PARP阻害剤耐性に寄与する新規因子を同定し、その耐性機構を解明することを目的として研究を行った。
申請者らは、shRNAライブラリーを導入したT-REx HeLa細胞株をPARP阻害剤で処理し、遺伝子発現解析を行った結果を基に、前年度に耐性候補因子の検証を行った。しかしながら、着目した候補遺伝子は耐性誘導因子でないことが判明したため、新たにPARP阻害剤耐性株を単離することにした。本年度、PARP阻害剤耐性株を単離するための方法を、複数種類検討した。その結果、変異原性を有する化学物質であるメチルメタンスルホン酸を用いて、乳がん細胞株を処理し、PARP阻害剤に対して耐性を誘導する株を複数個得ることができた。今後、この細胞株を用いて遺伝子発現解析を行うことで、新規耐性因子を同定できると考えている。また、PARP阻害剤の特徴と機序の概要から特徴を整理した。さらにPARP1欠損のマウスモデルを用いてその機能から阻害剤の作用に関係する因子を解析する検討を行い、ポリ(ADP-リボース)の分解酵素であるPARG欠損がPARP機能阻害との組み合わせで生存性を高めることを見出し、PARGの欠損がPARP阻害剤耐性につながる可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Development of renal failure in PargParp-1 null and Timm23 hypomorphic mice. (2019)
  • 著者名/発表者名: Chen L, Gunji A, Uemura A, Fujihara H, Nakamoto K, Onodera T, Sasaki Y, Imamichi S, Isumi M, Nozaki T, Kamada N, Jishage KI, Masutani M
  • 雑誌名: Biochemical pharmacology 巻: 167 ページ: 116-124
  • DOI: 10.1016/j.bcp.2019.07.003.
  • 査読あり
• [雑誌論文] PARPとPARGを標的とする抗がん剤のバイオマーカー (2019)
  • 著者名/発表者名: 荒木智徳 , 佐々木由香 , 小野寺貴恵 , 園田悠紀 , 鳥谷直紀 , 石飛俊介 , 今道祥二 , 高木正稔 , 益谷美都子 , 益谷美都子
  • 雑誌名: Bio Clinica 巻: 34 ページ: 951‐958
• [学会発表] Dysfunction of DUSP22 induces synthetic lethal effects under the knockdown condition of poly(ADP-ribose) glycohydrolase (PARG) in lung cancer cell lines. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuka Sasaki, Hiroaki Fujimori, Takae Onodera, Tadashige Nozaki, Fumiaki Koizumi, Mitsuko Masutani
  • 学会等名: PARP2019
  • 国際学会