遺伝子改変マウスを利用したＥＧＦＲ遺伝子変異陽性肺癌の基礎的臨床的検討

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23390221
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 木浦 勝行 岡山大学, 大学病院, 教授 (10243502)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瀧川 奈義夫 川崎医科大学, 医学部, 教授 (60325107) ; 堀田 勝幸 岡山大学, 大学病院, 助教 (70379816)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: EGFR / EGFR遺伝子改変マウス / afatinib / everolims / AZD1480 / gefitinib / bevacizumab / 用量依存性

Research Abstract

上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子変異を有する肺癌の発癌・増殖・進展過程を明らかにするため，EGFR遺伝子改変マウスを利用し，免疫組織学的分子生物学的に包括的に解析する。pEGFRとpHER2のリン酸化を非可逆的に抑制出来るアファチニブ(afatinib)はT790M変異を有するゲフィチニブ耐性株に対してもより強い増殖抑制効果を示し，EGFR遺伝子改変マウス(mouse Egfr del E748-A752, EGFR del E746-A75 ）のゲフィチニブと比較して全生存期間を有意に延長することを示した。マウス異種移植モデルでVEGF-Aに対する抗体べバシツマブ（bevacizumab）とアファチニブを併用することで，T790Mを有する耐性細胞に対して優れた抗腫瘍効果を示すことを証明し, アファチニブ単剤あるいはベバシツマブ併用での臨床応用の可能性を示した。mTOR阻害薬であるエベロリムス（everolimus） 連日経口投与によりヒトEGFR L858R遺伝子導入マウスの生存期間を無治療群と比較して有意に延長した。JAK1/2阻害薬であるAZD1480はマウスEgfr遺伝子改変マウスの生存期間を無治療群と比較して有意に延長した。エベロリムスもAZD1780も試験管内の実験であるがゲフィチニブ耐性細胞RPC-9細胞株に感受性を残していた。これらの結果は，EGFR遺伝子変異陽性肺癌に対するアファチニブ,エベロリムス，AZD1480の臨床応用の可能性を示している。また，EGFRチロシンリン酸化酵素は用量依存性がないと考えられていたが，マウス異種移植モデルの腫瘍増殖抑制効果，EGFR遺伝子改変マウスでの生存期間の解析，後方視解析であるがヒトでも体表面積が１.５m2未満患者で無増悪生存期間が有意に良好なことから，臨床での用量設定で何らかの対応が必要であることを示唆した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

EGFR遺伝子改変マウスを使用し，各種チロシンリン酸化酵素阻害薬: TKI（afatinib(非可逆性 Dual TKI of EGFR and HER-2)(Mol Cancer Ther. 2013;12(5):589-97), everolimus (mTOR阻害薬)(Exp Cell Res. 2014,in　press), AZD1480 (JAK-1/2 阻害薬)(Lung Cancer. 2014 Jan;83(1):30-6)などの薬剤による抗腫瘍効果，生存期間に与える影響，下流シグナルの変化,EGFR TKIの用量依存性（Cancer Sci. 2013;104(11):1440-6）を明らかしており，成果は米国癌学会，日本癌学会総会で報告し，論文として受理されている。研究計画は予想通りおおむね順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

DNA修復酵素欠損マウス（OGG1ノックアウトマウス）の放射線・低濃度発癌性物質曝露による発癌におけるEGFR遺伝子変異の関与を検討し，宿主側のEGFR発癌への影響を明らかにする研究で，低濃度タバコ特異的ニトロサミンでは発癌効率が極めて不良であることとEGFRの遺伝子変異が入らないことが明らかにされた。タバコ特異的ニトロサミンを高濃度にして実験を繰り返している。

Research Products

• [Journal Article] Everolimus prolonged survival in transgenic mice with EGFR-driven lung tumors. (2014)
  • Author(s): Yasugi M, Takigawa N, Ochi N, Ohashi K, Harada D, Ninomiya T, Murakami T, Honda Y, Ichihara E, Tanimoto M, Kiura K.
  • Journal Title: Exp Cell Res. Volume: 326 Pages: 201-209
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2014.04.012.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effect of AZD1480 in an epidermal growth factor receptor-driven lung cancer model. (2014)
  • Author(s): Murakami T, Takigawa N, Ninomiya T, Ochi N, Yasugi M, Honda Y, Kubo T, Ichihara E, Hotta K, Tanimoto M, Kiura K.
  • Journal Title: Lung Cancer Volume: 322 Pages: 30-36
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2014.01.007.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Src mediates ERK reactivation in gefitinib resistance in non-small cell lung cancer. (2014)
  • Author(s): Ochi N, Takigawa N, Harada D, Yasugi M, Ichihara E, Hotta K, Tabata M, Tanimoto M, Kiura K.
  • Journal Title: Exp Cell Res. Volume: 322 Pages: 168-177
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2014.01.007.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vandetanib is effective in EGFR-mutant lung cancer cells with PTEN deficiency. (2013)
  • Author(s): Takeda H, Takigawa N, Ohashi K, Minami D, Kataoka I, Ichihara E, Ochi N, Tanimoto M, Kiura K.
  • Journal Title: Exp Cell Res Volume: 319 Pages: 417-427
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2012.12.018.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Afatinib prolongs survival compared with gefitinib in an epidermal growth factor receptor-driven lung cancer model. (2013)
  • Author(s): Ninomiya T, Takigawa N, Ichihara E, Ochi N, Murakami T, Honda Y, Kubo T, Minami D, Kudo K, Tanimoto M, Kiura K.
  • Journal Title: Mol Cancer Ther. Volume: 12 Pages: 589-597
  • DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-12-0885.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acquired resistance to EGFR inhibitors is associated with a manifestation of stem cell-like properties in cancer cells. (2013)
  • Author(s): Shien K, Toyooka S, Yamamoto H, Soh J, Jida M, Thu KL, Hashida S, Maki Y, Ichihara E, Asano H, Tsukuda K, Takigawa N, Kiura K, Gazdar AF, Lam WL, Miyoshi S.
  • Journal Title: Cancer Res. Volume: 73 Pages: 3051-3061
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-12-4136.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antitumor impact of p14ARF on gefitinib-resistant non-small cell lung cancers. Mol Cancer Ther. 2013 Aug;12(8):1616-28. doi: (2013)
  • Author(s): Saito K, Takigawa N, Ohtani N, Iioka H, Tomita Y, Ueda R, Fukuoka J, Kuwahara K, Ichihara E, Kiura K, Kondo E.
  • Journal Title: Mol Cancer Ther Volume: 12 Pages: 1616-1628
  • DOI: 10.1158/1535-7163.MCT-12-1239
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of physical size on gefitinib efficacy in patients with non-small cell lung cancer harboring EGFR mutations. (2013)
  • Author(s): Ichihara E, Hotta K, Takigawa N, Kudo K, Kato Y, Honda Y, Hayakawa H, Minami D, Sato A, Tabata M, Tanimoto M, Kiura K.
  • Journal Title: Lung Cancer. Volume: 81 Pages: 435-439
  • DOI: 10.1016/j.lungcan.2013.05.021.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lower gefitinib dose led to earlier resistance acquisition before emergence of T790M mutation in epidermal growth factor receptor-mutated lung cancer model. (2013)
  • Author(s): Hayakawa H, Ichihara E, Ohashi K, Ninomiya T, Yasugi M, Takata S, Sakai K, Matsumoto K, Takigawa N, Tanimoto M, Kiura K.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 104 Pages: 1440-1446
  • DOI: 10.1111/cas.12284.
  • Peer Reviewed
• [Book] 抗がん薬の臨床薬理Anti-cancer drugs and Pharmacology（[監修]相羽惠介）１｜受容体・シグナル伝達系阻害薬（小分子化合物） １．HER阻害薬 ２ Elrotinibを分担 (2013)
  • Author(s): 木浦勝行
  • Total Pages: pp426-439
  • Publisher: 南山堂