変異がん原遺伝子ドライバー核酸配列を標的とした治療薬の開発

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25871150
• 研究機関: 千葉県がんセンター(研究所)
• 研究代表者: 渡部 隆義 千葉県がんセンター(研究所), がん遺伝創薬研究室, 研究員 (60526060)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: PIP / CBI / ドライバーオンコジーン

研究実績の概要

本研究は変異がん原遺伝子ドライバー核酸配列を標的とした治療薬の開発というテーマの元、DNAの塩基配列認識特異性の高い小分子であるピロール・イミダゾールポリアミドとアルキル化剤であるindole-seco-CBIを縮合した新規抗がん剤であるPIP-CBI合成法の確立と、より効果の高いPIP-CBIの開発及び様々な変異がん原遺伝子を標的とする薬剤の探索を行ってきた。本年度はまずこれまで確立したKRASのコドン12の変異配列を標的とする候補薬剤KR12を元に、環状型KR12の合成を行ったが、固相合成では副産物が極めて多く、合成が困難であり、現在近年報告された新規ペプチド合成法であるLiquid phase synthesisによる合成法を検討している。次にKR12にγ-アミノ酪酸のα位にアミノアセチル基を導入することでより肝毒性を抑える効果が期待出来るKR12-α-NHAcの新規合成を行い、その毒性試験を行った。その結果、得られた化合物はKRAS変異癌細胞株に対し、KR12と同等の細胞毒性を有することが明らかになった。
更にKRAS以外の変異性ドライバーオンコジーンを標的とするPIP-CBIの設計及び合成を行い、他の難治性がんに対する新たな候補薬剤を作成した。その結果、PIK3CA変異遺伝子及びALK変異遺伝子を有する細胞株に対する強い毒性を有するPIP-CBIの合成に成功した。また神経芽腫で発現するMYCNの増幅変異を標的とするPIP-CBIを合成し、細胞毒性及びマウスに対する抗腫瘍効果が確認された。
以上のことから、この2年間における本研究は変異がん原遺伝子ドライバー核酸配列を標的としたPIP-CBIの創薬開発に大きく寄与する結果となった。

研究成果

• [雑誌論文] Preclinical Study of Novel Gene Silencer Pyrrole-Imidazole Polyamide Targeting Human TGF-β1 Promoter for Hypertrophic Scars in a Common Marmoset Primate Model. (2015)
  • 著者名/発表者名: Igarashi J, Fukuda N, Inoue T, Nakai S, Saito K, Fujiwara K, Matsuda H, Ueno T, Matsumoto Y, Watanabe T, Nagase H, Bando T, Sugiyama H, Itoh T, Soma M
  • 雑誌名: PLoS One 巻: e0125295 ページ: PMC4418757
  • DOI: 10.1371
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibition of KRAS codon 12 mutants using a novel DNA-alkylating pyrrole-imidazole polyamide conjugate (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka K, Inoue T, Taylor RD, Watanabe T, Koshikawa N, Yoda H, Shinohara K, Takatori A, Sugimoto H, Maru Y, Denda T, Fujiwara K, Balmain A, Ozaki T, Bando T, Sugiyama H, Nagase H
  • 雑誌名: Nature Communication 巻: 6 ページ: 6706
  • DOI: 10.1038/ncomms7706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a novel E-box binding pyrrole-imidazole polyamide inhibiting MYC-driven cell proliferation (2014)
  • 著者名/発表者名: Mishra R, Watanabe T, Kimura MT, Koshikawa N, Ikeda M, Uekusa S, Kawashima H, Wang X, Igarashi J, Choudhury D, Grandori C, Kemp CJ, Ohira M, Verma NK, Kobayashi Y, Takeuchi J, Koshinaga T, Nemoto N, Fukuda N, Soma M, Kusafuka T, Fujiwara K, Nagase H.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 105 ページ: 421-429
  • DOI: 10.1111/cas.12610
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pyrrole-imidazole polyamide targeted to break fusion sites in TMPRSS2 and ERG gene fusion represses prostate tumor growth. (2014)
  • 著者名/発表者名: Obinata D, Ito A, Fujiwara K, Takayama K, Ashikari D, Murata Y, Yamaguchi K, Urano T, Fujimura T, Fukuda N, Soma M, Watanabe T, Nagase H, Inoue S, Takahashi S
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 105 ページ: 1272-1278
  • DOI: 10.1111/cas.12493
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel gene regulator, pyrrole-imidazole polyamide targeting ABCA1 gene increases cholesterol efflux from macrophages and plasma HDL concentration (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsunemi A, Ueno T, Fukuda N, Watanabe T, Tahira K, Haketa A, Hatanaka Y, Tanaka S, Matsumoto T, Matsumoto Y, Nagase H, Soma M
  • 雑誌名: Journal of Molecular Medicine 巻: 92 ページ: 509-521
  • DOI: Journal of Molecular Medicine
  • 査読あり
• [学会発表] Efficient Gene Silencing by PI Polyamide with -crossed Formation Targeting MMP-9 Promoter (2014)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Watanabe, Nobuko Koshikawa, Toshinori Ozaki, Toshikazu Bando, Hiroshi Sugiyama, and Hiroki Nagase
  • 学会等名: 日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27