分子標的治療耐性化メカニズムの網羅的探索

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21H02795
• 研究機関: 国立研究開発法人国立がん研究センター
• 研究代表者: 高阪 真路 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (00627119)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: ゲノム医学 / 薬剤耐性 / がん遺伝子 / ハイスループット機能解析

研究実績の概要

1. がん遺伝子の網羅的機能解析：68種類の遺伝子、243バリアントについて、3T3マウス線維芽細胞株にがん遺伝子を導入し、3T3 focus formation assay及びMANO法でのcell competition assayによるがん化能評価を行った。 さらに、肺がん細胞株、乳がん細胞株、メラノーマ細胞株に遺伝子を導入し、表現型の変化をfocus formation assayおよびsoft agar colony formation assayで評価した。
2. MANO法を用いた分子標的薬耐性化メカニズムの解明：特定の遺伝子経路に依存し、依存したシグナル伝達経路を阻害する分子標的薬に対しての感受性を示す細胞株を準備した。PC9 EGFR変異陽性肺がん細胞株、H2228 EML4-ALK fusion陽性肺がん細胞株、MDA-MB-361 PIK3CA変異陽性乳がん細胞株、A375 BRAF変異陽性メラノーマ細胞株にがん遺伝子243バリアントを導入して、各分子標的薬に対する薬剤感受性実験をMANO法を用いて行った。EGFR、ALK、BRAF阻害薬に対する耐性マーカーが複数同定された。さらに、取得された分子標的薬耐性バリアントを個別に細胞株に導入し、薬剤耐性化を検証した。耐性バリアントを導入した細胞と親株とを薬剤投与下でmRNAの発現解析、タンパク質リン酸化の解析を行い、耐性化のメカニズムを評価した。
3. 併用療法による耐性化解除の検討：耐性バリアントの中で分子標的薬があるものがあれば、併用治療の可能性が示唆される。複数のバリアントの組み合わせを遺伝子導入した細胞株を用意し、各バリアントに対応した標的薬の最適濃度決定のために各薬剤濃度を数条件に設定し併用投与実験を行い、薬剤併用試験のアッセイ系を確立した。さらに、MAP2K1の複数のがん遺伝子の組み合わせによりがん化した発がんモデルを用いて、薬剤併用試験による最適化薬剤の組み合わせおよび最適濃度の評価し、論文発表を行った (Mizuno S, et al. Mol Cancer Ther., 2023.)。

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

予定していた、がん遺伝子の網羅的機能評価および分子標的薬耐性化スクリーニングを行い、複数の新規のバイオマーカーを同定することができた。

今後の研究の推進方策

スクリーニングにて候補として同定された薬剤耐性マーカーについて、個別の細胞実験による検証を行うと共に、複数の耐性バリアントのメカニズムを比較することで、耐性化の網羅的評価を行う。また、リキッドバイオプシーを用いて分子標的治療された症例を解析し、耐性・奏効性と関連するバイオマーカーの同定を目指す。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular pathology quality control in Southeast Asia: Results of a Multiregional Quality Assurance Study from MASTER KEY Asia (2023)
  • 著者名/発表者名: Okuma HS, Yoshida H, Kobayashi Y, Arakaki M, Mizoguchi C, Inagaki L, Pei Jye V, Malik Bin Ismail A, Fen Soo Hoo H, Yusak S, Severino B Imasa M, Nguyen Huy T, Thai Anh T, Kohsaka S, Mano H, Yonemori K, Nakamura K, Yatabe Y
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 114 ページ: 2664-2673
  • DOI: 10.1111/cas.15790.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical utility of Todai OncoPanel in the setting of approved comprehensive cancer genomic profiling tests in Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Kage H, Shinozaki-Ushiku A, Ishigaki K, et al.
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 114 ページ: 1710-1717
  • DOI: 10.1111/cas.15717.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression of paired box 9 defines an aggressive subset of lung adenocarcinoma preferentially occurring in smokers (2023)
  • 著者名/発表者名: Hayashi T, Kishi M, Takamochi K, Hosoya M, Kohsaka S, Kishikawa S, Ura A, Sano K, Sasahara N, Suehara Y, Takahashi F, Saito T, Suzuki K, Yao T; Tokyo Metropolitan Innovative Oncology Research Group (TMIG)
  • 雑誌名: Histopathology 巻: 82 ページ: 672-683
  • DOI: 10.1111/his.14853.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Concordance Between Recommendations From Multidisciplinary Molecular Tumor Boards and Central Consensus for Cancer Treatment in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Naito Y, Sunami K, Kage H, Komine K, Amano T, Imai M, Koyama T, Ennishi D, Kanai M, Kenmotsu H, Maeda T, Morita S, Sakai D, Watanabe K, Shirota H, Kinoshita I, Yoshioka M, Mamesaya N, Ito M, Kohsaka S, Saigusa Y, Yamamoto K, Hirata M, Tsuchihara K, Yoshino T
  • 雑誌名: JAMA Netw Open 巻: 5 ページ: 2245081
  • DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2022.45081
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High-throughput functional evaluation of MAP2K1 variants in cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Ikegami M, Koyama T, Sunami K, Ogata D, Kage H, Yanagaki M, Ikeuchi H, Ueno T, Tanikawa M, Oda K, Osuga Y, Mano H, Kohsaka S
  • 雑誌名: Mol Cancer Ther 巻: 22 ページ: 227窶?239
  • DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-22-0302
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of novel prognostic and predictive biomarkers in salivary duct carcinoma via comprehensive molecular profiling (2022)
  • 著者名/発表者名: Kohsaka S, Tada Y, Ando M et al.
  • 雑誌名: NPJ Precis Oncol 巻: 6 ページ: 82
  • DOI: 10.1038/s41698-022-00324-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] C-CAT: The National Datacenter for Cancer Genomic Medicine in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Kohno T, Kato M, Kohsaka S, Sudo T, Tamai I, Shiraishi Y, Okuma Y, Ogasawara D, Suzuki T, Yoshida T, Mano H
  • 雑誌名: Cancer Discov 巻: 12 ページ: 2509-2515
  • DOI: 10.1158/2159-8290.CD-22-0417
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Primary Intracranial Spindle Cell Sarcoma, DICER1-Mutant, with MDM2 Amplification Diagnosed on the Basis of Extensive Molecular Profiling (2022)
  • 著者名/発表者名: Nejo T, Takayanagi S, Tanaka S, Shinozaki-Ushiku A, Kohsaka S, Nagata K, Yokoyama M, Sora S, Ushiku T, Mukasa A, Aburatani H, Mano H, Saito N
  • 雑誌名: Clin Med Insights Case Rep 巻: 15 ページ: 1.17955E+16
  • DOI: 10.1177/11795476221131189
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel Calcium-Binding Ablating Mutations Induce Constitutive RET Activity and Drive Tumorigenesis (2022)
  • 著者名/発表者名: Tabata J, Nakaoku T, Araki M, Yoshino R, Kohsaka S, Otsuka A, Ikegami M, Ui A, Kanno SI, Miyoshi K, Matsumoto S, Sagae Y, Yasui A, Sekijima M, Mano H, Okuno Y, Okamoto A, Kohno T
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: 82 ページ: 3751-3762
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-22-0834
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Survival benefit of HER2-targeted or androgen deprivation therapy in salivary duct carcinoma (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawakita D, Nagao T, Kohsaka S et al.
  • 雑誌名: Ther Adv Med Oncol 巻: 14 ページ: 1.75884E+16
  • DOI: 10.1177/17588359221119538
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chronological improvement in precision oncology implementation in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Sunami K, Naito Y, Komine K, Amano T, Ennishi D, Imai M, Kage H, Kanai M, Kenmotsu H, Koyama T, Maeda T, Morita S, Sakai D, Kohsaka S, Tsuchihara K, Saigusa Y, Yoshino T
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 113 ページ: 3995-4000
  • DOI: 10.1111/cas.15517
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A multicenter investigator-initiated Phase 2 trial of E7090 in patients with advanced or recurrent solid tumor with fibroblast growth factor receptor (FGFR) gene alteration: FORTUNE trial (2022)
  • 著者名/発表者名: Chiba Y, Sudo K, Kojima Y, Okuma H, Kohsaka S, Machida R, Ichimura M, Anjo K, Kurishita K, Okita N, Nakamura K, Kinoshita I, Takahashi M, Matsubara J, Kusaba H, Yonemori K, Takahashi M
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 22 ページ: 869
  • DOI: 10.1186/s12885-022-09949-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dramatic response to entrectinib in a patient with malignant peripheral nerve sheath tumor harboring novel SNRNP70-NTRK3 fusion gene (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H, Makise N, Shinozaki-Ushiku A, Zhang L, Ishibashi Y, Ikegami M, Tsuda Y, Kohsaka S, Ushiku T, Oda K, Miyagawa K, Aburatani H, Mano H, Tanaka S
  • 雑誌名: Genes Chromosomes Cancer 巻: 62 ページ: 47-51
  • DOI: 10.1002/gcc.23089
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recommendations related to the analytical equivalence assessment of gene panel testing (2022)
  • 著者名/発表者名: Nagai S, Nishihara H, Suzuki T, Nishio K, Taniguchi H, Tsuchihara K, Nakamura K, Takamatsu R, Ueno T, Aburatani H, Kohno T, Kohsaka S
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 113 ページ: 3282-3290
  • DOI: 10.1111/cas.15513
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expert panel consensus recommendations on the use of circulating tumor DNA assays for patients with advanced solid tumors (2022)
  • 著者名/発表者名: Imai M, Nakamura Y, Sunami K, Kage H, Komine K, Koyama T, Amano T, Ennishi D, Kanai M, Kenmotsu H, Maeda T, Morita S, Sakai D, Bando H, Makiyama A, Suzuki T, Hirata M, Kohsaka S, Tsuchihara K, Naito Y, Yoshino T
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 113 ページ: 3646-3656
  • DOI: 10.1111/cas.15504
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Feasibility and clinical utility of comprehensive genomic profiling of hematological malignancies (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S, Oshikawa-Kumade Y, Kohsaka S et al.
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 113 ページ: 2763-2777
  • DOI: 10.1111/cas.15427
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical relevance of PD-L2 expression in surgically resected lung adenocarcinoma (2022)
  • 著者名/発表者名: Takamochi K, Hara K, Hayashi T, Kohsaka S, Takahashi F, Suehara Y, Shimokawa M, Suzuki K
  • 雑誌名: Lung Cancer 巻: 168 ページ: 50-58
  • DOI: 10.1016/j.lungcan.2022.04.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumor mutational burden measurement using comprehensive genomic profiling assay (2022)
  • 著者名/発表者名: Kage H, Kohsaka S, Tatsuno K, Ueno T, Ikegami M, Zokumasu K, Shinozaki-Ushiku A, Nagai S, Aburatani H, Mano H, Oda K
  • 雑誌名: Jpn J Clin Oncol 巻: 52 ページ: 917-921
  • DOI: 10.1093/jjco/hyac063
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a comprehensive assay for the molecular profiling of cancer by target enrichment from FFPE specimens (2023)
  • 著者名/発表者名: Shinji Kohsaka
  • 学会等名: 2023 Joint Winter Meeting with RSM
  • 国際学会
• [学会発表] RNA解析が拓く新たながんゲノム医療 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高阪真路
  • 学会等名: 第60回日本癌治療学会
• [学会発表] 東大オンコパネル（TOP）を用いたプレシジョンメディシン（先進医療 B） (2022)
  • 著者名/発表者名: 鹿毛 秀宣、牛久 綾、石垣 和祥、佐藤 悠佑、田辺 真彦、田中 將太、谷川 道洋、渡邊 広祐、高阪 真路、辰野 健二、牛久 哲男、油谷 浩幸、間野 博行、宮川 清、織田 克利
  • 学会等名: 第81日本癌学会学術総会
• [学会発表] FGFR 遺伝子変異のがん化能および薬剤感受性に対する網羅的解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中村 育子、高阪 真路、上野 敏秀、高橋 史行、高橋 和久、間野博行
  • 学会等名: 第81日本癌学会学術総会
• [学会発表] 網羅的薬効予測マーカー探索プラットフォームの構築 (2022)
  • 著者名/発表者名: 池内 洋史、松野 悠介、池上 政周、小島 進也、大熊 ひとみ、小島 勇貴、米盛 勧、谷田部 恭、吉岡 研一、間野 博行、高阪 真路
  • 学会等名: 第81日本癌学会学術総会
• [学会発表] 小児固形がんにおける循環腫瘍 DNA を用いたリキッドバイオプシーの臨床的有用性の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 柳垣 充、荒川 歩、上野 敏秀、大熊 ひとみ、池上 徹、間野 博行、高阪 真路
  • 学会等名: 第81日本癌学会学術総会
• [学会発表] 遺伝子プロファイリングを目指した Ghost Cytometry によるcirculating tumor cell 分取実験 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊田 英恵、河村 踊子、長谷川 延彦、上野 敏秀、小山 隆文、米盛 勧、大江 裕一郎、山本 昇、太田 禎生、間野 博行、高阪 真路
  • 学会等名: 第81日本癌学会学術総会
• [学会発表] ユーイング肉腫における診断・治療モニタリングツールとしての血漿中の cell-free RNA の可能性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 長谷川 延彦、窪田 大介、高木 辰哉、齋藤 剛、岩田 慎太郎、川井 章、高阪 真路、間野 博行
  • 学会等名: 第81日本癌学会学術総会
• [学会発表] 人工微小環境ポリマーアレイによる新規セルフェノミクスの創出とがん層別化法の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 椨 康一、高阪 真路、秀 拓一郎、田賀 哲也
  • 学会等名: 第81日本癌学会学術総会
• [学会発表] がんゲノム医療におけるRNAシークエンスの活用法 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高阪真路
  • 学会等名: 第81日本癌学会学術総会
• [学会発表] シングルセル解析の臨床応用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高阪真路
  • 学会等名: 第7回クリニカルバイオバンク学会シンポジウム
• [学会発表] がんゲノム医療が加速する研究開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高阪真路
  • 学会等名: 第73回日本電気泳動学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] リキッドバイオプシーの実践 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高阪真路
  • 学会等名: 第19回日本婦人科がん会議
  • 招待講演
• [学会発表] がん遺伝子プロファイリング検査におけるリキッドバイオプシーの最適化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高阪真路
  • 学会等名: 第 63 回日本臨床細胞学会総会
• [学会発表] 循環腫瘍細胞を用いた遺伝子プロファイリング検査の構築 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高阪真路
  • 学会等名: 第 63 回日本臨床細胞学会総会
• [学会発表] BRCA機能的スクリーニングとHBOC診療の個別化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高阪真路
  • 学会等名: 第 2 回 JOHBOC 学術総会
  • 招待講演