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2023 年度 実績報告書

肺がん分子標的薬の選択を可能にする分子シミュレーションと数理モデルの解析系の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K12110
研究機関富山大学

研究代表者

高岡 裕  富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (20332281)

研究分担者 菅野 亜紀  富山大学, 学術研究部医学系, 特命助教 (20457039)
永野 達也  神戸大学, 医学研究科, 講師 (80624684)
大田 美香  富山大学, 学術研究部医学系, 特命助教 (20274706)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードEGFR-TKI / EGFRチロシンキナーゼ阻害剤 / 分子標的薬 / 分子シミュレーション
研究実績の概要

本研究では、肺がん分子標的薬であるEGFRチロシンキナーゼ阻害剤(EGFR-TKI)と各変異型EGFRとの薬物相互作用を、チロシンキナーゼ活性を競合阻害するモデルとして分子シミュレーション解析(モデリングとMD計算による変異型の立体構造解析およびEGFR-TKIとのドッキング解析)により解析した。その研究目的は、この分子標的薬の薬効予測法を確立することである。これまでの研究から、分子標的薬の結合親和性が薬効に関連することは示唆されてきた。しかし研究を進める中で、分子シミュレーション解析結果と薬効が合わないケースが散見された。これは、本研究の目的である変異型EGFRごとの最適な肺がん分子標的薬の選択指標を提供可能にする方法論の確立の、障害である。 そこで最終年度は、前年度に見出した「知られている変異部位以外にもアミノ酸置換が存在する」という仮説について検証を進めた。具体的には、、第一世代薬のエルロチニブにおいて、L858R変異またはA871G変異ではいずれもエルロチニブは有効だが、L858RとA871Gの複数変異を生じている患者では効かないという報告を見出した。これらについて、EGFR二量体の各単独変異と複数変異について、(1)変異ホモ、(2) レシーバーが変異型のヘテロ、(3)アクティベータが変異型のヘテロの計3分子、計9分子の立体構造を解析し、エルロチニブでドッキング解析した。前年度までに(1)、(2)を完了させ、最終年度は(3)を完了させて、in vivoの結果を分子シミュレーションで再現できた。以上の結果から、分子標的薬のEGFR- TKIの治療に際して治療薬について、例えば1、2、3の世代別に分けて、第1世代のゲフィチニ ブ、エルロチニブ、アファチニブ(第2世代)、オシメルチニブ(第3世代)の中から選択する場合、変異によっては一部分だけの遺伝子検査では不十分であり、シーケンス解析が望まれるということを示唆している。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] Queen Mary University of London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Queen Mary University of London
  • [雑誌論文] Somatic mutations of CADM1 in aldosterone-producing adenomas and gap junction-dependent regulation of aldosterone production2023

    • 著者名/発表者名
      Wu Xilin、Azizan Elena A. B.、Goodchild Emily、Garg Sumedha、Hagiyama Man、(略)、Satoh Fumitoshi、Oki Kenji、(略)、Takaoka Yutaka、Murray Sandra A.、Zennaro Maria-Christina、Beuschlein Felix、Ito Akihiko、Brown Morris J.
    • 雑誌名

      Nature Genetics

      巻: 55 ページ: 1009~1021

    • DOI

      10.1038/s41588-023-01403-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Prediction of visceral pleural invasion of clinical stage I lung adenocarcinoma using thoracoscopic images and deep learning2023

    • 著者名/発表者名
      Shimada Yoshifumi、Ojima Toshihiro、Takaoka Yutaka、Sugano Aki、Someya Yoshiaki、Hirabayashi Kenichi、Homma Takahiro、Kitamura Naoya、Akemoto Yushi、Tanabe Keitaro、Sato Fumitaka、Yoshimura Naoki、Tsuchiya Tomoshi
    • 雑誌名

      Surgery Today

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00595-023-02756-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In silico binding affinity of the spike protein with ACE2 and the relative evolutionary distance of S gene may be potential factors rapidly obtained for the initial risk of SARS-CoV-22023

    • 著者名/発表者名
      Sugano Aki、Murakami Junon、Kataguchi Haruyuki、Ohta Mika、Someya Yoshiaki、Kimura Shigemi、Kanno Akira、Maniwa Yoshimasa、Tabata Toshihide、Tobe Kazuyuki、Takaoka Yutaka
    • 雑誌名

      Microbial Risk Analysis

      巻: 25 ページ: 100278~100278

    • DOI

      10.1016/j.mran.2023.100278

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential Contribution of Cell Adhesion Molecule 1 to the Binding of SARS-CoV-2 Spike Protein to Mouse Nasal Mucosa2023

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Fuka、Sugano Aki、Yoneshige Azusa、Hagiyama Man、Inoue Takao、Wada Akihiro、Takaoka Yutaka、Ito Akihiko
    • 雑誌名

      Cells Tissues Organs

      巻: - ページ: 1~12

    • DOI

      10.1159/000534892

    • 査読あり
  • [学会発表] 仮説検証から予測確認へのパラダイムシフト: in silico解析のヘルスケアへの展開2023

    • 著者名/発表者名
      高岡 裕
    • 学会等名
      第43回和漢医薬学総合研究所特別セミナー 『富山大学―熊本大学連携による持続可能なグローバルヘルスケア研究拠点の形成』
    • 招待講演
  • [学会発表] 病態の分子シミュレーション解析系確立と計算創薬教育基盤の整備2023

    • 著者名/発表者名
      高岡 裕
    • 学会等名
      Toyama Academic GALA 2023
    • 招待講演
  • [学会発表] 検証から予測へ:分子シミュレーションと数理モデルによる漢方薬の薬物有害反応解析2023

    • 著者名/発表者名
      高岡 裕
    • 学会等名
      第13回 日本中医薬学会シンポジウム「伝統医学を科学する」
    • 招待講演
  • [学会発表] Prediction research for the bio process by the homology modeling and molecular dynamics simulation - from Verification to Prediction2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaka TAKAOKA
    • 学会等名
      MOE Symposium 2023
    • 招待講演
  • [学会発表] Prediction for Adverse Reaction and Efficacy of Medicine by Molecular Dynamics Simulation - from Verification to Prediction -2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaka TAKAOKA
    • 学会等名
      The 7th Toyama-Basel Joint Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子シミュレーション解析による腸間膜静脈硬化症の病因予測2023

    • 著者名/発表者名
      大田美香、菅野亜紀、高岡 裕
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 構造解析と多変量解析を用いたWT1遺伝子exon 8-9ミスセンス変異における臨床症状予測2023

    • 著者名/発表者名
      染谷芳明、長野智那、大田美香、菅野亜紀、野津寛大、高岡 裕
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] SARS-Cov-2スパイクタンパクのACE2 in silico結合能とS遺伝子進化距離による感染リスクの予測2023

    • 著者名/発表者名
      菅野亜紀、村上純音、片口治幸、大田美香、木村重美、高岡 裕
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会

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公開日: 2024-12-25  

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