造血器悪性腫瘍及び転移性がんで高頻度に異常を来している遺伝子を標的とした新たな治療法の開発に資する研究

文献情報

文献番号

201220009A

報告書区分

総括

研究課題名

造血器悪性腫瘍及び転移性がんで高頻度に異常を来している遺伝子を標的とした新たな治療法の開発に資する研究

課題番号

H22-3次がん-一般-010

研究年度

平成24(2012)年度

研究代表者(所属機関)

北林　一生(独立行政法人国立がん研究センター　研究所造血器腫瘍研究分野)

研究分担者(所属機関)

直江　知樹(名古屋大学大学院　内科学（医学系研究科　血液・腫瘍内科学)
赤司　浩一(九州大学大学院　医学研究院　病態修復内科学)
堺　隆一(独立行政法人国立がん研究センター　研究所転移浸潤シグナル研究分野)
的崎　尚(神戸大学大学院　医学研究科生化学　シグナル統合学分野)

研究区分

厚生労働科学研究費補助金疾病・障害対策研究分野第３次対がん総合戦略研究

研究開始年度

平成22(2010)年度

研究終了予定年度

平成25(2013)年度

研究費

46,924,000円

研究者交替、所属機関変更

-

研究報告書（概要版）

研究目的

近年の診断技術や治療法の進歩により多くのがんで生存率が上昇したが、難治性がんに対しては長期生存率に大きな改善が見られていない。これは、このような難治性がんでは再発や転移が頻繁に生じることが最大の原因である。再発の主な要因は治療耐性を示すがん幹細胞が残存するためであると考えられ、また、転移・浸潤能の獲得にチロシンリン酸化シグナルが関与することが示されている。本研究では、特に再発や転移に深く関与するがん幹細胞やチロシンリン酸化シグナルの制御に関わる分子を標的とした造血器腫瘍や転移性がんに対する新たな治療法の開発を目指す。

研究方法

AML細胞をTIM-3陽性とTIM-3陰性細胞に細分画し、マウスに異種移植したところ、TIM-3陽性AML細胞は高効率にAMLを連続的に再構築可能であるのに対し、TIM-3陰性AML細胞はAML再構築能力を認めなかった。マウス胎児肝臓細胞より分画したpro B細胞にレトロウイルスでPAX5-PML遺伝子を導入し、NOD/SCIDマウスに移植した。スキルスタイプと高分化型の胃がんのチロシンリン酸化蛋白質のパターンを抗リン酸化チロシン抗体を用いて解析した。pp90のモノクローナル抗体を作製し、組織分布や細胞内局在を検討した。

結果と考察

抗ヒトTIM-3マウス抗体は、ヒト白血病モデルマウスにおいて正常ヒト造血には影響を与えず、AMLを特異的に障害することが可能であった。AMLを連続的に再構築し得る白血病幹細胞に対しても優れた殺白血病効果を有することを見出した。M-CSF受容体のチロシンリン酸化阻害剤を白血病モデルマウスに投与したところ、白血病の発症が顕著に抑制された。シグナル伝達因子阻害剤の開発として、昨年度までにOPB-31121がJAKキナーゼ活性を阻害する事なくSTAT3リン酸化を阻害し、BCR-ABL、FLT3変異、JAK2変異を持つ細胞株において特に増殖抑制効果が高いこと、また正常造血細胞の増殖抑制作用は認められないことを確認した。スキルス胃がんはチロシンリン酸化蛋白質の解析より2つの群に分けられ、METキナーゼ依存性と非依存性の群に対応し、スキルス胃がんで播種を抑制するSrcの基質分子ARAP3を同定した。足場非依存性と転移能の制御分子として同定したCDCP1蛋白質はRasによるがんの悪性形質の獲得と密接に関係していることがわかった。大腸がんの発生を促進的に制御するSAP-1の脱チロシンリン酸化基質が膜型糖化分子pp90であることを見出した。白血病で遺伝子異常が検出されるPTPであるShp2の結合分子SIRPαはマクロファージによる貪食を抑制的に調節している。この性質を利用して、SIRPα機能を人為的に操作することにより、ADCC活性を有するがんの分子標的薬の効果を増強する、あるいは浸潤・転移を抑制する新たな抗がん剤を開発できる可能性を示すことが出来た。

結論

急性骨髄性白血病において特に予後が不良であることが知られるMLL融合遺伝子やMOZ融合遺伝子が関与する白血病M-CSF受容体の発現が高い細胞が白血病幹細胞であり、M-CSF受容体の阻害剤や抗体医薬による治療が期待される。白血病幹細胞の制御因子としてGlis2を同定し、Glis2の結合タンパク質としてSAMHD1、CTPS1、KCTD5等を同定した。これらはGlis2と協調して作用することが予想される。AML幹細胞に特異的に高発現する表面抗原TIM-3を同定した。既に免疫不全マウスを用いたin vivoでの治療モデル確立に成功しており、TIM-3に対する標的治療の有用性が期待される。さらにAML以外の骨髄系腫瘍性幹細胞にもTIM-3は高発現することを明らかにしており、今後はさらなる適応疾患の拡大と臨床応用の開発を目指す。OPB-31121多発性骨髄腫、バーキットリンパ腫、およびSAO陽性白血病に対して強い抗腫瘍効果を示し、正常ヒト造血細胞に対する増殖抑制効果は低かった。PAX5-PMLはリンパ球の分化障害を引き起こし白血病を発症させる癌遺伝子であることが分かった。今チロシンリン酸化蛋白質が伝えるシグナルが、それぞれ転移・浸潤に関わる違った特性に作用することにより転移・浸潤の成立に深く関わることを示すことができた。このような分子が腫瘍の特性や組織系に照準を絞った次世代の分子標的治療の絶好のターゲットとなりうることが示された。受容体型PTPであるSAP-1の作用機構に新規膜型分子であるpp90が関与する可能性が示唆された。また、Shp2の結合分子であるSIRPαの機能を人為的に操作することにより、がんの分子標的薬として利用できる可能性が示された。