小細胞肺癌における酸化ストレス応答系の破綻機序の解明

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08524
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 光石 陽一郎 順天堂大学, 医学部, 助教 (10647001)
• 研究分担者: 白石 友一 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (70516880) ; 林 大久生 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70569128) ; 高橋 和久 順天堂大学, 医学部, 教授 (80245711)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 小細胞肺癌 / 酸化ストレス応答経路 / Keap1-Nrf2経路 / 非小細胞肺癌 / 抗癌剤耐性

研究実績の概要

申請者がCancer Cell Line Encyclopediaの約1000種類の細胞株のRNAseqのデータをもとに小細胞肺癌の細胞株で見出したKEAP1遺伝子のvariant　isoformの機能解析を通して、このようなバリアントが腫瘍形成でどのような役割をはたしているかを検証する目的で進めている。本年度は前年に引き続き実験計画の中の(3)変異型KEAP1の細胞増殖・抗癌剤治療に与える影響の解析に加えて(2)変異型KEAP1のE3ユビキチンリガーゼとしての機能解析を中心に研究を進めた。
変異型KEAP1をKEAP1ミスセンス変異によりKEAP1の機能が欠失しNRF2が恒常的に活性化している肺腺癌細胞株A549に発現させたところ、野生型KEAP1を発現させるとNRF2と標的遺伝子の発現は低下するのに対して、これらの発現の低下はみられなかった。これは変異型KEAP1はKEAP1のユビキチンリガーゼとしての機能を欠失していることが考えられた。同様の現象は他のKEAP1ミスセンス変異を有する肺腺癌の細胞株でも確認された。さらにこの細胞株を用いて変異型KEAP1の細胞増殖・抗癌剤治療に与える影響の解析したところ、いずれも変異型KEAP1の発現株は野生型KEAP1の発現株と比較して有意な細胞増殖抑制効果は観察できなかった。現在小細胞癌細胞株で同様の検証を行っているが、変異型KEAP1はKEAP1のユビキチンリガーゼとしての機能は欠失しているものの、細胞増殖に対して影響を与える結果は得られていない。
さらに、小細胞肺癌の標準治療で使用される白金製剤シスプラチンを用いて薬剤感受性試験を行ったところ、変異KEAP1発現株は野生型KEAP1発現株に比べて薬剤感受性が有意に低下していた。これらは変異型KEAP1が細胞増殖を促進し抗癌剤耐性を獲得していることを示唆する結果である。

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

細胞実験に関しては複数の肺腺癌細胞株を用いて概ね仮説に近い結果が得られており計画通りに進んでいる。臨床検体での解析をPanCancerの大規模なデータセットを用いて進めており、KEAP1バリアントの検出に成功している。

今後の研究の推進方策

小細胞肺癌細胞株での実験を行うなかで、前年の肺腺癌のRNAseq解析に加えてPanCancerのデータセットを用いた解析でも、小細胞癌とは異なるバリアントを検出している。上記の結果と合わせると複数の癌腫で当初の仮説を示せる可能性が高く、今後小細胞肺癌の解析とあわせて進めていく。

次年度使用額が生じた理由

2023年度は小細胞癌の細胞株を用いた解析を計画していたが、2022年度に作成が進んでいた肺腺癌の細胞株での解析が進んだため、2023年度は小細胞癌でのin vitroの解析を進めるのとともにin vivoの解析を進めていく計画である。

研究成果

• [雑誌論文] Early Detection of Therapeutic Benefit from PD-1/PD-L1 Blockade in Advanced Lung Cancer by Monitoring Cachexia-Related Circulating Cytokines (2023)
  • 著者名/発表者名: Xu Shiting、Miura Keita、Shukuya Takehito、Harada Sonoko、Fujioka Masahiro、Winardi Wira、Shimamura Shoko、Kurokawa Kana、Sumiyoshi Issei、Miyawaki Taichi、Asao Tetsuhiko、Mitsuishi Yoichiro、Tajima Ken、Takahashi Fumiyuki、Hayashi Takuo、Harada Norihiro、Takahashi Kazuhisa
  • 雑誌名: Cancers 巻: 15 ページ: 1170～1170
  • DOI: 10.3390/cancers15041170
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Novel Therapeutic Strategy Targeting the Mesenchymal Phenotype of Malignant Pleural Mesothelioma by Suppressing LSD1 (2022)
  • 著者名/発表者名: Wirawan Aditya、Tajima Ken、Takahashi Fumiyuki、Mitsuishi Yoichiro、Winardi Wira、Hidayat Moulid、Hayakawa Daisuke、Matsumoto Naohisa、Izumi Kenta、Asao Tetsuhiko、Ko Ryo、Shimada Naoko、Takamochi Kazuya、Suzuki Kenji、Abe Masaaki、Hino Okio、Sekido Yoshitaka、Takahashi Kazuhisa
  • 雑誌名: Molecular Cancer Research 巻: 20 ページ: 127～138
  • DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-21-0230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Survival past five years with advanced, EGFR-mutated or ALK-rearranged non-small cell lung cancer?is there a “tail plateau” in the survival curve of these patients? (2022)
  • 著者名/発表者名: Shimamura Shoko Sonobe、Shukuya Takehito、Asao Tetsuhiko、Hayakawa Daisuke、Kurokawa Kana、Xu Shiting、Miura Keita、Mitsuishi Yoichiro、Tajima Ken、Shibayama Rina、Shimada Naoko、Takahashi Fumiyuki、Takahashi Kazuhisa
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 22 ページ: 323
  • DOI: 10.1186/s12885-022-09421-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Randomized Phase 2 Study of 5-Aminolevulinic Acid Hydrochloride and Sodium Ferrous Citrate for the Prevention of Nephrotoxicity Induced by Cisplatin-Based Chemotherapy of Lung Cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawamura Kodai,Matsushima Hidekazu,Sakai Hiroshi,Iwashima Akira,Nakamura Sukeyuki,Kojima Tohru,Sasaki Shinichi,Shigenaga Takehiko,Natsume Ichiro,Sasaki Takaaki,Ohsaki Yoshinobu,Iwanaga Kentaro,Nishi Koichi,Mitsuishi Yoichiro,Taniguchi Hirokazu,Sato Kazuhiro,Yamauchi Mitsugu,Nakajima Motowo,Takahashi Kazuhisa
  • 雑誌名: Oncology 巻: 100 ページ: 620～632
  • DOI: 10.1159/000526977
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between the efficacy and immune-related adverse events of pembrolizumab and chemotherapy in non-small cell lung cancer patients: a retrospective study (2022)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa Kana、Mitsuishi Yoichiro、Shimada Naoko、Kawakami Yuta、Miura Keita、Miyawaki Taichi、Asao Tetsuhiko、Ko Ryo、Shukuya Takehito、Shibayama Rina、Nojiri Shuko、Takahashi Kazuhisa
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 22 ページ: 1047
  • DOI: 10.1186/s12885-022-10133-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical characteristics of adrenal insufficiency induced by pembrolizumab in non‐small‐cell lung cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa Kana、Mitsuishi Yoichiro、Shimada Naoko、Ito Naoaki、Ogiwara Misa、Miura Keita、Asao Tetsuhiko、Ko Ryo、Shukuya Takehito、Shibayama Rina、Goto Hiromasa、Takahashi Kazuhisa
  • 雑誌名: Thoracic Cancer 巻: 14 ページ: 442～449
  • DOI: 10.1111/1759-7714.14761
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Efficacy and safety of the transbronchial lung cryobiopsy: a single-center retrospective study in Japan. (2022)
  • 著者名/発表者名: Y Nagata, T Nagaoka, Y Kuroda, S Hotta, T Okuma, K Masuda, N Sakamoto, T Nishimaki, K Kurokawa, T Miyawaki, T Asao , R Kanemaru, T Mimori, S Kuriyama, Y Mitsuishi, M Ichikawa, N Shimada, T Hayashi, K Takahashi.
  • 学会等名: The 26th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology(APSR)
  • 国際学会
• [学会発表] Efficacy and safety of the transbronchial lung cryobiopsy: a single-center retrospective study in Japan. (2022)
  • 著者名/発表者名: T Nishimaki, K Kurokawa, T Miyawaki, T Asao, R Kanemaru, T Mimori, S Kuriyama, Y Mitsuishi, M Ichikawa, N Shimada, T Hayashi, K Takahashi.
  • 学会等名: The 26th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology(APSR)
  • 国際学会
• [学会発表] Outcomes associated with immune-related adverse events in non-small cell lung cancer treated with pembrolizumab plus chemotherapy (2022)
  • 著者名/発表者名: K Kurokawa, Y Mitsuishi, N Shimada, K Miura, T Miyawaki, T Asao, R Ko, T Shukuya, R Shibayama, K Takahashi
  • 学会等名: 第62回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] 免疫チェックポイント阻害剤（ICI）による肺障害を呈した肺癌患者へのステロイド投与に関する後方視的検討． (2022)
  • 著者名/発表者名: 大熊智子，三森友靖，宿谷威仁，増田孝一，三浦啓太，黒川加奈，早川乃介，徐仁美，宮脇太一，朝尾哲彦，金丸良太，光石陽一郎，嶋田奈緒子，田島健，高橋和久
  • 学会等名: 第62回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] 非小細胞肺癌における抗ミュラー管ホルモン2型受容体（AMHR2）の発現と細胞増殖における役割の検討． (2022)
  • 著者名/発表者名: 濃沼淑芳，光石陽一郎，高橋史行，Wira Winardi，金森幸一郎，林大久生，高持一矢，鈴木健司，高橋和久
  • 学会等名: 第62回日本呼吸器学会学術講演会