文献情報
文献番号
201332013A
報告書区分
総括
研究課題名
ｍｉｃｒｏＲＮＡ阻害剤による骨肉腫がん幹細胞制御を基盤とした新たな革新的がん治療の実用化を目指す前臨床試験
課題番号
H24-実用化（がん）-一般-001
研究年度
平成25(2013)年度
研究代表者(所属機関)
川井 章(独立行政法人国立がん研究センター 骨軟部腫瘍科)
研究分担者(所属機関)
- 落谷 孝広(国立がん研究センター研究所、分子腫瘍学・再生医学（分子細胞治療研究分野）)
- 藤原 智洋(国立がん研究センター中央病院、骨軟部腫瘍科)
- 根津 悠(国立がん研究センター研究所、分子腫瘍学・再生医学（分子細胞治療研究分野）)
- 伊庭 英夫(東京大学医科学研究所、感染・免疫部門、宿主寄生体学分野)
- 伊藤 博(東京農工大学、農学部附属動物医療センター、腫瘍科)
- 尾崎 敏文(岡山大学大学院医歯薬学総合研究科生体機能再生・再建学講座、整形外科学)
- 尾崎 充彦(鳥取大学医学部、生命科学科、生体情報機能学講座、病態生化学分野)
- 松田 範昭(（株）スリー・ディー・マトリックス、事業開発部)
- 吉村 健一(神戸大学医学部附属病院 臨床研究推進センター、生物統計学・臨床研究方法論)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康長寿社会実現のためのライフ・イノベーションプロジェクト 難病・がん等の疾患分野の医療の実用化研究（がん関係研究分野）
研究開始年度
平成24(2012)年度
研究終了予定年度
平成26(2014)年度
研究費
77,462,000円
研究者交替、所属機関変更
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研究報告書（概要版）
研究目的
がん組織内におけるがん幹細胞分画をいかにして制御するか、様々ながん種で研究開発が進んでいる。本研究班は平成23年度までにヒト骨肉腫細胞株におけるがん幹細胞分画を単離し、その悪性形質に関与するmiR-133aを特定した。さらにlocked nucleic acid (LNA)によるmiR-133a機能阻害により、薬剤耐性や浸潤能などのがん幹細胞分画における悪性形成の制御を見出した。しかしLNA製剤は海外企業が既に特許を獲得している現状を考慮し、本邦で開発されたS-TuD (Synthetic Tough Decoy RNA)を応用し、骨肉腫悪性形質の制御を試みることを第一の目的とした。このS-TuDは、in vitro環境下において、同濃度のLNAよりも高い阻害活性を有することが明らかになっている。しかし生体内での効果は未だ確認されておらず、そのための大量合成のプロトコールも確立されていない。従って、この構造体を大量合成する方法の確立、さらには医薬品開発に必須である規格試験の確立を第二の目的とした。また、骨肉腫におけるmiR-133aの発現の臨床的意義ならびにmiR-133a阻害による分子機構の変化の解析を第三の目的とした。
研究方法
本年度は、 (1)S-TuDの最適化、(2)S-TuD製剤の合成プロトコールの改良、(3)S-TuD製剤安全性試験、(4)S-TuDを用いたin vitro解析、(5)S-TuDを用いたin vivo解析、(6)イヌ自然発生骨肉腫に対する有効性試験および安全性試験、(7)多施設における骨肉腫臨床検体を用いたmiR-133a発現解析、以上の項目において解析を行った。
結果と考察
(1)Stem2の鎖長が8, 10, 12, 14, 16, 18塩基対の6種のS-TuD-miRを同モルで培養細胞株にそれぞれ導入して解析したところ、Stem2の鎖長が14, 12でほぼ最大の阻害効果を観察し、10ではこれに次ぐ高い阻害効果がみられた。一方鎖長8ではその活性は大きく損なわれた。Stemの長さを従来型の10から伸ばしても、阻害活性を高めることはほとんどないと結論した。(2) 1本鎖部分の合成については約3倍の高収率で目的産物が得られ、精製方法の単純化と2本鎖化の最適化を達成した。その結果、合成時に生じる不純物は大幅に減少し、前年度の製造状況では精製が3回から5回は必要だったところ、各1本鎖共、陰イオンクロマトグラフィー及び逆相クロマトグラフィー各1回ずつの精製のみで望ましい純度が確保できるプロトコールとなった。(3)ラットに対する4週間反復投与毒性試験の結果、S-TuD単独での毒性は見られなかった。シスプラチン投与群では4例が死亡し、各検査においてシスプラチンの毒性と考えられる変化が散見されたが、S-TuD併用投与による毒性の増強はみられなかった。(4)S-TuD-133aにより骨肉腫細胞株におけるmiR-133aはおよそ90%発現が抑制されていることを確認した。S-TuD-133a導入により、浸潤能を約50%抑制した。(5)腫瘍形成については、シスプラチンによる腫瘍抑制効果は明らかであったが、S-TuD-133aとコントロール群の間での有意差は認められなかった。しかし、肺転移形成においては、併用投与群で最も肺転移形成が抑制されていることが判明した。また、同群において最も長い生存期間が観察された。(6)安全性試験においては、S-TuD投与による明らかな毒性は観察されなかった。骨肉腫罹患犬2匹に対する投与例では、それぞれ7ヵ月・5ヵ月経過した時点で肺転移は認められていない。(7)他施設（岡山大学）におけるコホート研究では、miR-133a高値を示す患者群の予後はmiR-133a低値を示す患者群の予後よりも有意に悪く、5年全生存率はそれぞれ86％、54％であった。同様に、無転移生存率においても同様の傾向であった。これは国立がん研究センター中央病院に対する解析で得られた結果と一致しており、骨肉腫におけるmiR-133a機能阻害の臨床的意義が裏付けられた。
結論
S-TuDの更なる最適化、S-TuD製剤の開発プロトコールの改良、S-TuD製剤の複数の標的にわたる安全性試験、S-TuD-133aを用いた骨肉腫におけるin vitroないしin vivo解析、イヌ骨肉腫自然発生例を用いたS-TuD有効性および安全性試験、多施設におけるヒト骨肉腫臨床材料を用いたmiR-133aの発現解析が予定通り行われた。特に、S-TuDの生体内安全性の確認は世界初であり、創薬研究の大きな一歩であったと考えられる。次年度も引き続きエフォートを継続する。
公開日・更新日
公開日
2015-09-07
更新日
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