SUCLA2遺伝子欠失を標的とする進行前立腺がんの新規治療法開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 22cm0106182h0002
- 統合プロジェクト(二期)
医薬品プロジェクト<第二期>
- 事業名
次世代がん医療創生研究事業 ,
次世代がん医療加速化研究事業
- タグ(2022)
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: 応用
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: その他
疾患領域: がん , 生活習慣病 , 老年医学・認知症 , 難病
開発目的: 予防・健康 , 診断 , 治療 , 生活の質<QOL>
- タグ(2021)
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: 応用
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: その他
疾患領域: がん , 難病
開発目的: 予防・健康 , 診断 , 治療 , 生活の質<QOL>
- 代表研究機関
- 国立大学法人金沢大学
- 研究代表者
(2022) 髙橋智聡, 国立大学法人金沢大学, がん進展制御研究所・教授
(2021) 髙橋智聡, 国立大学法人金沢大学, がん進展制御研究所・教授
- 研究期間
- 2021年度 - 2022年度
- 課題への総配分額
- 40,950 千円
- 研究概要(2022)
- SUCLA2欠失細胞におけるWNTシグナル亢進の機序を探索する。チモキノンに結合する分子のバリデーションを行う。チモキノンのミトコンドリアに対する作用の機序を探索する。大規模再スクリーニングによって得られた化合物とチモキノンの薬理学的な比較を行う。有望な化合物である場合創薬展開を行う。齧歯類を用いてチモキノンの安全性試験を行う。慶應義塾大学が代謝解析する試料を調製する。慈恵会医科大学による診断法確立研究の支援を行う。本年度は特に、チモキノン結合分子を最終同定しその後の研究開発を推進するとともにP1レベルの大規模再スクリーニングを完成しチモキノン様活性化合物複数の発見に注力する。また、臨床データの解析を支援、ctDNAとeProbe法を組み合わせ、SUCLA2欠失がんの迅速診断法を確立、日本人症例の実数を把握する。
- 研究概要(2021)
- プローブ化したチモキノンに結合する分子を同定する。チモキノン処理SUCLA2欠失細胞のRNA-seq解析を行う。チモキノン結合分子に関連する遺伝子とSUCLA2遺伝子の合成致死性を検討する。チモキノン活性の最適化された化合物の取得を目指す。チモキノン活性の最適化された化合物によって処理したSUCLA2欠失細胞のRNA-seq解析を行う。大規模再スクリーニングによって得られた化合物とチモキノンの薬理学的な比較を行う。齧歯類を用いてチモキノンの安全性試験を行う。慶應義塾大学が解析する試料を調製する。慈恵会医科大学による研究の支援を行う。当年度は特に、チモキノン結合分子を最終同定しその後の研究開発を推進するとともにP1レベルの大規模再スクリーニングを加速しチモキノン様活性化合物複数の発見に注力する。
研究成果情報
2022
2021
成果の概要
keyboard_arrow_down
進行前立腺がん(去勢抵抗・転移性)において30%近くの頻度で起こるRB1-SUCLA2遺伝子領域欠失は代償不能な染色体不安定性と代謝異常を生じ、本病態のアキレス腱となる。SUCLA2欠失を標的とした化合物スクリーニングによって見出した2-isopropyl-5-methylbenzo-1,4-quinone(チモキノン)の免疫不全マウス移植SUCLA2ホモ型欠失前立腺がんへの治療効果は劇的であった。SUCLA2ヘテロ型欠失前立腺がんに対しても一定の細胞障害性を発揮した。これは、進行前立腺がん患者の30%以上にチモキノンないしチモキノン様活性化合物の投与が有効である可能性を示唆した。しかし、標的分子が未同定であり、創薬展開を目指す上で障壁となった。日本人症例の情報も十分でない。そこで、本研究計画においては、以下7項目の研究開発を実施した。1) チモキノンの薬理作用機構の解明、2) チモキノン結合分子の同定、3)チモキノン結合分子を標的とした創薬開発、4) チモキノン活性を有する他の候補化合物の開発、5)日本人SUCLA2欠失症例における病態解明、6) SUCLA2遺伝子欠失前立腺がんの迅速診断法確立、7) PDXマウスの治療実験によるPOC獲得。これらの研究により、チモキノン結合分子を同定、結合分子をコードする遺伝子とSUCLA2遺伝子の合成致死性を示唆するデータを得、さらなるPOCを蓄積しつつあり、チモキノン標的分子に対する阻害剤開発のデザインを開始。チモキノンよりも薬理学的・臨床的に優れた化合物の取得を目指す。SUCLA2遺伝子欠失前立腺がんの大規模再スクリーニングはP1化が困難の為遅延したが、P1レベル光誘導型CRISPRシステムを漸く完成、理研での実施に移る。100以上の日本人症例を解析、グリソンスコア9以上で60%のSUCLA2遺伝子欠失率を観察した。末梢血ct/cfDNAのRB1とSUCLA2およびその中間に位置する遺伝子群をDigital PCR法によって検出法する方法を開発、これまでに、進行前立腺がん患者新鮮全血(東京慈恵会医科大学泌尿器科採血)10例とBBJ提供同患者血清60例の解析を終了、その約30%においてSUCLA2遺伝子の欠失が疑われた。(株)ダナフォーム社とSUCLA2遺伝子欠失キット開発のための共同研究を開始した。
学会誌・雑誌等における論文一覧
keyboard_arrow_down
1. Noguchi M, Kohno S, Pellattiero A, Machida Y, Shibata K, Shintani N, Kohno T, Gotoh N, Takahashi C, Hirao A, Kasahara A, and Scorrano L. Inhibition of the mitochondria-shaping protein Opa1 restores sensitivity to Gefitinib in a lung adenocarcinoma resistant cell. Cell Death & Disease., (in press) 2023.
2. Noyes C, Kitajima S, Li F, Suita Y, Miriyala S, Isaac S, Ahsan N, Knelson E, Vajdi A, Tani T, Thai TC, Xu D, Murai J, NTapinos N, Takahashi C, Barbie DA and Yajima M. The germline factor DDX4 contributes to the chemoresistance of small cell lung cancer cells. Commun. Biol., 18 Jan. 2023.
3. Inaba Y, Hashiuchi E, Watanabe H, Kimura K, Oshima Y, Tsuchiya K, Murai S, Takahashi C, Matsumoto M, Kitajima S, Yamamoto Y, Honda M, Asahara S, Ravnskjaer K, Horike S, Kaneko S, Kasuga M, Nakano H, Harada K and Inoue H. The transcription factor ATF3 switches cell death from apoptosis to necroptosis in hepatic steatosis in male mice. Nat. Commun. 2023. DOI:10.1038/s41467-023-35804-w
4. Okada N, Ueki C, Shimazaki M, Tsujimoto G, Kohno S, Muranaka H, Yoshikawa K and Takahashi C. NFYA promotes the malignant behavior of triple-negative breast cancer through the regulation of lipid metabolism. bioRxiv 2022. doi: 10.1101/2022.05.26.493660 (Commun. Biol. under final revision)
5. Loc PT, Hui Peng H, Ueno M, KohnoS, Kasada A, Hosomichi K, Sato T, Kurayoshi K, Kobayashi M, Tadokoro Y, Kasahara A, Shoulkamy MI, Xiao B, Worley PF, Takahashi C, Tajima A, and Hirao A. RHEB is a potential therapeutic target in T cell acute lymphoblastic leukemia. BBRC 2022. doi: 10.1016/j.bbrc.2022.06.089
6. Okahashi N, Shima T, Kondo Y, Araki C, Tsuji S, Sawai A, Uehara H, Kohno S, Shimizu H, Takahashi C and Matsuda F. Aerobic glycolysis in cancer cells supplies ATP while preventing excess metabolic thermogenesis. bioRxiv 2022. doi: 10.1101/2021.11.16.468557 (Nat. Commun. submitted)
7. Soga, T., “Advances in capillary electrophoresis mass spectrometry for metabolomics” Trends Anal. Chem.158, 116883, 2023, doi:10.1016/j.trac.2022.116883.
8. Kudo, R., Igarashi, K., Soga, T., Ishikawa, T., Saito, Y., "Comprehensive metabolome analysis of intracellular metabolites in cultured cells" STAR Protoc. 3, 101531, 2022, doi: 10.1016/j.xpro.2022.101531.
9. Kondo H, Mishiro K, Iwashima Y, Qiu Y, Kobayashi A, Lim K, Domoto T, Minamoto T, Ogawa K, Kunishima M, Hazawa M*, Wong RW*. Discovery of a Novel Aminocyclopropenone Compound That Inhibits BRD4-Driven Nucleoporin NUP210 Expression and Attenuates Colorectal Cancer Growth. Cells 2022, 11(3):317. doi: 10.3390/cells11030317.
10. Asuka Mizutani, Kobayashi M, Aibe R, Muranaka Y, Nishi K, Kitamura M, Suzuki C, Nishii R, Shikano N, Magata Y, Ishida Y, Kunishima M, Kawai K*, Measurement of Hepatic CYP3A4 and 2D6 Activity Using Radioiodine-Labeled O-Desmethylvenlafaxine.Int J Mol Sci, 2022,23(19), doi: 10.3390/ijms231911458.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
keyboard_arrow_down
1. Gothwal KS, Kohno S, Sato A and Takahashi C. A mutant p53 P72R driven modulation of CXCR5-CXCL13 axis in humanB cell lymphoma migration. 18th International p53 Workshop 2022年5月22日(Rehovot, Israel/ Michael Sela Auditorium Weizmann Institute of Science 5/22-25 ポスター)
国外 / ポスター
2. 龔 麟祥, Dominic Chih-Cheng Voon, 高橋智聡, 河野晋. RB欠損はERK経路の不活性化を介してMYCを不安定化させる. 日本生化学会北陸支部 第40回大会 2022年6月4日(富山市/富山大学杉谷キャンパス 6/4 口頭)
国内 / 口頭
3. ZhangY, Gothwal KS, Kohno S, Sheng J, Takahashi C. Application of CDK4/6 inhibition therapies to PDACs. The 7th JCA-AACR Special Joint Conference 2022年7月9日(京都市/京都ブライトンホテル 7/8-10ポスター)
国内 / ポスター
4. 河野晋, 曽我朋義,高橋智聡. RB欠失による脆弱性を標的とした前立腺がん治療法の探索. 第8回がんと代謝研究会2022年7月20日(佐渡市/あいぽーと佐渡 7/19-22 口頭)
国内 / 口頭
5. Takahashi C, Linn P, Mishiro K, Kunishima M, Watanabe Y and Kohno S. Targeting cancers carrying RB1-SUCLA2 deletion. Mechanisms & Models of Cancer, Cold Spring Harbor Laboratory Meetings 2022年8月16日(New York/Cold Spring Harbor Laboratory 8/16-8/20ポスター)
国外 / ポスター
6. 「ハイスループットメタボロミクスの開発と先制医療への応用」, 曽我朋義, 第12回がん新薬開発合同シンポジウム+第6回医療機器開発シンポジウム, オンライン開催、2022/12/16, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
7. 「One minute メタボロミクス解析への挑戦」, 曽我朋義, 第42回キャピラリー電気泳動シンポジウム(SCE2022)、鶴岡メタボロームキャンパスレクチャーホール(山形県鶴岡市), 2022/10/26, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
8. 「1分メタボロミクスへの挑戦」, 曽我朋義, 第16回メタボロームシンポジウムin 鶴岡, 鶴岡メタボロームキャンパスレクチャーホール(山形県鶴岡市), 2022/9/15, 国内, 口頭.
国内 / 口頭
9. 未踏分子テトラフェニルアンモニウム塩の合成,笹本大空,藤田光,小林栞,北村正典,国嶋崇隆,第20回次世代を担う有機化学シンポジウム,2022/05/28,国内,口頭(オンライン).
国内 / 口頭
10. カチオンを基盤とする有機化学,国嶋崇隆,京都大学薬学研究科特別講演会,2022/06/02,国内,口頭(招待講演).
国内 / 口頭
「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
keyboard_arrow_down
1. 金沢大学公開講座「がんを治す〜がんの遺伝子診断と治療法の進歩〜」、髙橋智聡、金沢大学サテライトプラザ(金沢市)、2022年5月21日
国内
2. 髙橋智聡研究室ホームページ、情報発信、https://omb.w3.kanazawa-u.ac.jp
国内