エピゲノム酵素LSD1の新規阻害剤による骨転移の難治性疼痛に対する新規治療開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09561
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 惠谷 俊紀 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (30600754)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河合 憲康 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (20254279) ; 内木 綾 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (20509236) ; 永井 隆 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (20813447) ; 安藤 亮介 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (30381867) ; 飯田 啓太郎 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (30713945) ; 安井 孝周 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40326153) ; 内木 拓 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (50551272) ; 野崎 哲史 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (50813432)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ホルムアルデヒド / LC-MS / 去勢抵抗性

Outline of Annual Research Achievements

(1)LSD1の発現プロファイルの検討：前立腺癌患者における臨床検体を用いて、悪性度（Gleason score）ごとのLSD1発現の変化について検討した。Gleason score 3,4,5の各群でLSD1発現を免疫染色で定量化し比較したところ、悪性度の高い癌においてLSD1が高発現していることが確認された。Gleason scoreの高い癌は臨床においても治療抵抗性になりやすく、かつ転移をきたしやすいため、悪性度が高く癌性疼痛の原因になりやすい癌ほどLSD1の発現が高いことから、LSD1の癌性疼痛の標的としての可能性が示唆された。
(2)in vivoにおいて去勢がLSD1発現に与える影響の検討：本学において樹立した、ラット由来前立腺癌細胞株PCai1を用いて検討した。PCai1をCharcoal stripped mediumで長期間培養し、去勢抵抗性前立腺癌細胞株PCai1-CSを作成した。ウェスタンブロットを用いてPCai1とPCai1-CSにおけるLSD1発現を検討したところ、去勢によるLSD1発現の大きな変化は認めなかった。これは昨年度の臨床検体を用いた検討の結果とも一致しており、LSD1は去勢抵抗性の獲得の段階にかかわらず癌性疼痛の治療標的となりうる可能性が示唆された。
(3) 液体高速クロマトグラフ質量分析器（LC-MS）を用いたホルムアルデヒド検出の検討：前年度の蛍光を用いた検出方法よりさらに低濃度のホルムアルデヒドを高精度に検出する方法を確立するために、本学に導入されたLC-MSシステム（LC-MS8030 島津製作所）を用いて、ホルムアルデヒドの計測を試みた。除タンパクや誘導体化につき条件設定を行い、in vitroの条件でホルムアルデヒド試薬を用いてホルムアルデヒドが検出可能なことを確認できた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は臨床検体を用いた解析、in vitroでの解析、およびLC-MSによる計測が可能となったことなどに研究の進展がみられた。ただし、動物モデルを用いた研究は本年度は大きく進展はしておらず、やや遅れている。2022年度については動物モデルを用いた研究も推進していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

LC-MSによるホルムアルデヒド濃度の測定につき、in vitroの検体から測定を開始し、LSD1阻害剤による変化が確認できれば、in vivo検体の解析も行っていく。また、LSD1阻害剤の効果が証明されれば、将来的にはLC-MSを用いてLSD1阻害剤の血中濃度等の解析を行うことでさらに有用な研究結果につながると考える。
また、骨転移モデルにおいてLSD1阻害剤を投与することにより、行動様態にどのような変化が生じるのかといった行動学的な側面についても本年は実験を進め、in vivoにおいても癌性疼痛への効果を検討していく。

Causes of Carryover

エピゲノム酵素の一つ、ヒストン脱メチル化酵素LSD1の阻害薬NCL1による前立腺癌骨転移の難治性疼痛に対する治療薬を開発することを目的とした研究である。計画自体は順調な滑り出しであったがCOVID-19による通常の医療業務が大幅に変更となり、予定していた研究を進めることができなかった。また国際・国内学会出張も計画していたが、出張することもできなかった。このため次年度使用が生じた。最終年度として、よりヒト検体を用いた癌性疼痛の神経関連因子の同定とその機能解析にむけた研究をしたい。

Research Products

• [Journal Article] Efficacy of fosfomycin in the prevention of postoperative infection following transurethral resection of bladder tumor during periods of limited cefazolin, cefotiam, and cefmetazole supply (2021)
  • Author(s): Etani Toshiki, Asaoka Minami, Kondo Shuhei, Wachino Chiharu, Hori Kaoru, Shimizu Nobuhiko, Noda Yusuke, Nagai Takashi, Nozaki Satoshi, Iida Keitaro, Naiki Taku, Ando Ryosuke, Kawai Noriyasu, Yanagita Takeshi, Nakamura Atsushi, Yasui Takahiro
  • Journal Title: J Infect Chemother Volume: 27 Pages: 625-631
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2020.11.025
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of drug susceptibility between Escherichia coli detected in stool cultures of patients undergoing transrectal prostate needle biopsy and Escherichia coli in hospital-wide urine antibiograms (2021)
  • Author(s): Etani Toshiki, Mogami Tohru, Yamaguchi Sachiyo, Takeda Tomoki, Sugino Teruaki, Shimizu Nobuhiko, Noda Yusuke, Nagai Takashi, Nozaki Satoshi, Iida Keitaro, Naiki Taku Naiki, Ando Ryosuke Ando, Kawai Noriyasu Kawai, Yasui Takahiro
  • Journal Title: Journal of Infection and Chemotherapy Volume: 28 Pages: 343-346
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2021.10.022.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] NOVEL SELECTIVE LYSINE-SPECIFIC DEMETHYLASE 1 INHIBITORS, NCL1 AND NCD38, SUPPRESS TESTICULAR TUMOR CELL PROLIFERATION (2021)
  • Author(s): Etani Toshiki, Naiki Taku, Shimizu Nobuhiko, Noda Yusuke, Nagai Takashi, Nozaki Satoshi, Iida Keitaro, Ando Ryosuke, Kawai Noriyasu, Takahashi Satoru, Suzuki Takayoshi, Yasui Takahiro
  • Organizer: American Urological Association Annual Meeting 2021
  • Int'l Joint Research