AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構(AMED)の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

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研究課題情報

研究課題名
ミスフォールドタンパク質認識ドメインを利用した新たながん治療戦略の確立
課題管理番号
21cm0106175h0002
統合プロジェクト
医薬品プロジェクト
事業名
次世代がん医療創生研究事業
タグ(2021)
/研究の性格/生命・病態解明等を目指す研究
/開発フェーズ/基礎的
/承認上の分類/医薬品
/対象疾患/新生物
タグ(2020)
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
/開発フェーズ/基礎的
/承認上の分類/医薬品
/対象疾患/新生物
代表研究機関
国立大学法人東京大学
研究代表者
(2021) 中西真 , 国立大学法人東京大学 , 医科学研究所 癌・細胞増殖部門 癌防御シグナル分野 教授
(2020) 中西真 , 国立大学法人東京大学 , 医科学研究所 癌・細胞増殖部門 癌防御シグナル分野 教授
研究期間
2020年度-2021年度
課題への総配分額

(単位:千円)

  • 41,450
  • 2021年度
    28,450
  • 2020年度
    13,000
研究概要(2021)
1)LONRFの標的となりうるがん遺伝子・がん抑制遺伝子産物の同定様々ながん細胞にLONRFを強制発現してLONRFと結合するタンパク質を質量解析により同定する。2)LONRFによるミスフォールドタンパク質の分解機序の解明細胞内LONRF複合体を精製し、質量解析を用いることで複合体成分を明らかする。また細胞内においてこれら複合体構成成分の発現を抑制した場合にミスフォールドタンパク質が蓄積されること、強制発現した場合にはミスフォールドタンパク質の分解が促進することを確認する。さらに、試験管内や細胞内においてLONRFユビキチン化複合体によりミスフォールドp53変異体がユビキチン化を受けるかどうか明らかにする。3)LONRFの機能増強技術の開発と、がん細胞増殖抑制・細胞死誘導機構の解明野生型およびLONRF活性増強変異体をアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターに組み込みマウス個体内で発現可能な系を構築する。T47D乳がん細胞や難治性がん、とりわけ膵がんや悪性黒色腫細胞を移植したNOD/scid担がんマウスに対するLONRF AAVベクターの抗腫瘍効果について解析を進める。
研究概要(2020)
本研究は、LONRFがミスフォールドしたがん遺伝子・がん抑制遺伝子産物を特異的に認識し、ユビキチン化・分解促進することの基礎的研究、さらにはこの概念を利用したがん治療戦略としてのPOCを取得することを目的とする。研究計画はin vitroでの解析、細胞レベルでの解析、及び個体レベルでの解析、の全ての階層を含むものである。1)LONRFの標的となりうるがん遺伝子・がん抑制遺伝子産物の同定これまでに知られた変異頻度の高いがん遺伝子・がん抑制遺伝子産物(RAS, RAF, PTEN, Rb)の野生型、および変異体タンパク質とLONRFとの結合、および分解促進効果について解析を行う。2) LONRFによるミスフォールドタンパク質の分解機序の解明細胞内LONRF複合体を精製し、質量解析を用いることで複合体成分を明らかする。また細胞内においてこれら複合体構成成分の発現を抑制した場合にミスフォールドタンパク質が蓄積されること、強制発現した場合にはミスフォールドタンパク質の分解が促進することを確認する。さらに、試験管内や細胞内においてLONRFユビキチン化複合体によりミスフォールドp53変異体がユビキチン化を受けるかどうか明らかにする。3) LONRFの機能増強技術の開発と、がん細胞増殖抑制・細胞死誘導機構の解明LONRF1-3遺伝子のプロモーター領域を解析し、いかなる転写因子により発現が制御されるのかを明らかにする。またこれらプロモーター領域の下流に、CRISPR-CAS9システムを利用してGFPタンパク質を導入し、この蛍光強度を利用してLONRF1-3遺伝子の発現を増加させる薬物をスクリーニングする。

研究成果情報

【成果報告書】

成果の概要
がんの発症や悪性化を促進するドライバー変異の多くは、タンパク質として生合成されるときにミスフォールドを引き起こし、結果としてタンパク質機能の喪失やドミナントネガティブ作用を獲得することが知られている。例えば代表的ながん抑制遺伝子産物である p53 は、そのほとんどが特定の塩基に生じるアミノ酸置換を伴う点変異であり、これらはミスフォールドを生じることでその機能を喪失するとともに、野生型 p53 タンパク質に対してドミナントネガティブ効果を発揮する。本研究では、新たに同定したミスフォールドタンパク質特異的ユビキチンリガーゼと考えられる XXX ファミリタンパク質(XXXX1-3)を利用して、がん細胞に存在する多種類のミスフォールド変異タンパク質を一網打尽に分解してがん細胞の増殖を抑制する、新たながん治療戦略の確立を目指して実施された。とりわけ本研究では XXXX2 に着目して研究を推進した。これまでの研究から、XXX はミスフォールドタンパク質特異的にユビキチン化する活性を持っており、この機能を抑制すると細胞内に多くのタンパク質凝集体が生じることがわかっている。本年度の具体的な研究成果は、XXX 遺伝子を挿入した AAV ベクターを作製し、これを用いて p53 変異がん担がんマウスに対して抗腫瘍効果を示すかどうかを解析した。その結果、XXX-AAV を投与したマウスの p53 変異がん腫は、コントロールの AAV ベクターのみを投与したものに比較して有意に縮小していることが明らかとなった。以上の結果から、XXX の遺伝子導入は、ミスフォールドタンパク質に依存して生じたがん腫に対して腫瘍抑制効果を示すと考えられた。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1.Kumamoto S, Nishiyama A, Chiba Y, Miyashita R, Konishi C, Azuma Y, Nakanishi M. HPF1-dependent PARP activation promotes LIG3-XRCC1-mediated backup pathway of Okazaki fragment ligation. Nucleic Acids Res. 2021,19:gkab269. doi: 10.1093/nar/gkab269. Online ahead of print.

2.Hanaki S, Habara M, Masaki T, Maeda K, Sato Y, Nakanishi M, Shimada M. PP1 regulatory subunit NIPP1 regulates transcription of E2F1 target genes following DNA damage. Cancer Sci. 2021,112(7):2739-2752. doi: 10.1111/cas.14924. Epub 2021 May 3.

3.Nishiyama A, Nakanishi M. Navigating the DNA methylation landscape of cancer. Trends Genet. 2021,S0168-9525(21)00130-X. doi: 10.1016/j.tig.2021.05.002. Online ahead of print.

4.Kori S, Shibahashi Y, Ekimoto T, Nishiyama A, Yoshimi S, Yamaguchi K, Nagatoishi S, Ohta M, Tsumoto K, Nakanishi M, Defossez PA, Ikeguchi M, Arita K. Structure-based screening combined with computational and biochemical analyses identified the inhibitor targeting the binding of DNA Ligase 1 to UHRF1. Bioorg Med Chem. 2021,52:116500. doi: 10.1016/j.bmc.2021.116500. Online ahead of print.

5.Min S, Lee HS, Ji JH, Heo Y, Kim Y, Chae S, Choi YW, Kang HC, Nakanishi M, Cho H. The chromatin remodeler RSF1 coordinates epigenetic marks for transcriptional repression and DSB repair. Nucleic Acids Res. 2021,49(21):12268-12283. doi: 10.1093/nar/gkab1093.

6.Lee HS, Min S, Jung Y-E, Chae S, Heo J, Lee J-H, Kim TS, Kang HC, Nakanishi M, Cha S-S, Cho H. Spatiotemporal coordination of the RSF1-PLK1-Aurora B cascade establishes mitotic signaling platforms. Nature Commun. 2021, 12: 5931.

7.Nakanishi M. Editorial. J Biochem. 2022,171(1):1. doi: 10.1093/jb/mvab151.

8.Baba Y, Kosaka T, Kobayashi H, Nakamura K, Mikami S, Nishihara H, Nakanishi M, Oya M. Castration-resistant prostate cancer patient presenting with whole genome doubling with CDK-12 mutation. BMC Med Genomics. 2022,15(1):32. doi: 10.1186/s12920-022-01178-z.

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1.老化細胞除去の衝撃 中西 真 抗加齢学会メディアセミナー, 2021/4/20, 国内, online.

国内 / 

2.老化を制御する 中西 真 Inovative Clinical & Research Forum In Niigata, 2021/4/22,国内 online.

国内 / 

3.Can we dominate the aging process? 中西 真 RIKEN Aging Project Seminar, 2021/5/17, 国内, online.

国内 / 

4.炎症誘発細胞除去による100歳を目指した健康寿命延伸医療の実現 中西 真 Sendai Renal Research Seminar, 2021/5/19, 国内, online.

国内 / 

5.老化細胞を除去して健康寿命を延伸する 中西 真 ムーンショット 7 キックオフシンポジウム, 2021/6/26, 国内, online.

国内 / 

6.老化を制御する 中西 真 第29回日本乳癌学会, 2021/7/2, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

7.Role of senescence in agine and cancer 中西 真 The 39th Sapporo International Cancer Symposium,2021/7/7, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

8.Senolysis:a potential therapeutic target for anti-aging 中西 真 第5回日本循環器学会毛塑研究フォーラム,2021/9/11, 国内,online.

国内 / 

9.老化を制御する 中西 真 2021日本科学技術フォーラム,2021/9/14, 国内, online.

国内 / 

10.老化細胞除去による加齢制御 中西 真 千里ライフサイエンスセミナーS3, 2021/9/16, 国内, online.

国内 / 

11.ゲノム安定性を中心とした生命医科学研究の最前線~分子機構から病態解明・治療戦略まで~ 中西 真 第36回京大放生研シンポジウムI, 2021/9/22, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

12.老化とがん 中西 真 第80回日本癌学会学術総会, 2021/10/2, 国内, online.

国内 / 

13.中西 真 老化細胞除去による抗老化治療の可能性 第36回日本糖尿病合併症学会、第27回日本糖尿病眼学会総会, 2021/10/9, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

14.細胞老化とは?その予防的治療の可能性 中西 真 富士フィルム Rゼミ, 2021/10/11, 国内, 口頭.

国内 / 口頭

15.老化は制御できるか? 中西 真 第7回マスターズレクチャー, 2022/3/3, 国内, 口頭.

国内 / 口頭



更新日:2024-10-10

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