共同研究・競争的資金等の研究課題

多発性骨髄腫は、近年の新規治療薬を用いても救命し得ない症例が多く存在する。その原因は、治療抵抗性の獲得、髄外病変形成、免疫能の破綻といった悪性形質に起因する。本研究では、悪性化の決定因子は何かについて、レナリドミド抵抗性細胞や脱分化を来した細胞株を樹立して上皮間葉系移行(EMT)やリプログラミング、薬剤耐性に関わるエクソソームの解析等の観点からその分子機構に切り込む。いわゆるハイリスク骨髄腫では、このような悪性化をきたしやすく、天然物や既存薬ライブラリーから克服薬の開発を推進する。これまでに候補化合物が複数分離されており、その分子薬理機構の解明とバイオマーカーの開発を進める。 多発性骨髄腫の予後不良の原因となる髄外病変形成と薬剤耐性の分子機構解明と克服薬開発をめざし、下記の研究を展開した。 我々は骨髄腫細胞におけるcadherin群の発現を見出しているが、その臨床的意義を明らかにするために、患者検体を用いて病理組織学的検討を行った。その結果、E-cadherin陰性症例は、有意に髄外病変を形成する頻度が高く、また一部の症例において髄外病変ではE-cadherin陰性細胞が選択的に増殖していることも見出した。 次に、同一患者の骨髄および髄外病変（胸水）より樹立した骨髄腫細胞ペア2種を用いて、髄外病変で高発現する遺伝子についてトランスクリプトーム解析を行った。その結果、髄外病変で発現が上昇し、かつデータベース解析で予後不良に関連する遺伝子として、RGS-1とSDC4遺伝子を見出した。RGS-1はGタンパク質シグナル伝達調節因子の一つであり、SDC4はヘパラン硫酸プロテオグリカンの一種であり、細胞内増殖シグナル伝達を増強することによって髄外病変形成に関わることが推測された。 一方、創薬研究では、天然物komaroviquinonの誘導体群から、腫瘍増殖抑制作用が強く、かつ正常の骨髄細胞には毒性が低い最適化化合物としてGTN057を見出した。我々は偶然、GTN057がHGFR/c-METのチロシンキナーゼ活性を抑制することを見出した。GTN057は、EGFやFGF受容体シグナル伝達には影響を及ぼさず、yXXXyy motif を有するキナーゼ群を選択的に阻害すると考えられた。さらに、GTN057腹腔内単回注射後のマウス体内の薬物動態を検索した。LC/MS/MS解析により代謝産物の検出を試み、そのうちGTN054は強い腫瘍増殖抑制効果を示すことも判明した。すなわち、GTN057は直接作用のみならずprodrugとしても抗腫瘍効果を発揮することが推測された。

本研究ではリプログラミング遺伝子Oct4が多発性骨髄腫細胞に過剰発現することを見出し、その強制発現細胞を樹立して下流シグナルの変化を検索した。Oct4強制発現細胞では間葉系遺伝子発現が増強しEMT様現象を誘導すること、MRP1トランスポーターが過剰発現し薬剤耐性化に関わることがわかった。 新規フタルイミド体TC11の最適化体PEG-TC11を開発し、in vivoにおける薬物動態と抗骨髄腫作用を確認した。PEG-TCは、サリドマイド類の標的分子cereblonには結合せず、α-tubulin、nucleophosmin -1に結合しp53非依存的にG2/M arrestを引き起こした。 白血病、悪性リンパ腫では、薬物治療の進歩により治癒する症例も多いが、多発性骨髄腫は治癒があり得ない難治性造血器腫瘍であった。近年の新規薬剤の開発により予後は改善したものの、ハイリスク骨髄腫はしばしば薬剤耐性の獲得や髄外病変の形成に至り、これらは治療の深刻な妨げとなる。本研究では、ハイリスク骨髄腫におけるリプログラミングや上皮間葉系移行(EMT)を司る遺伝子の異所性発現を見出し、さらにその下流因子を検索して臨床的悪性化の分子機構を追求した。さらに、各種化合物ライブラリーをスクリーニングし、新規治療薬の開発を行い、さらにそれらの標的分子の探索を推し進めた。

我々は、レナリドミド耐性骨髄腫細胞を樹立して細胞接着依存性薬剤耐性(CAM-DR)やエクソソームの薬剤耐性への関与を明らかにした。また、同一患者の骨髄および胸水由来ペア細胞を用いてリプログラミングや上皮間葉移行(EMT)様変化の髄外病変形成への関与を追跡している。本研究では、これらの現象の分子機構をさらに詳細かつ包括的に明らかにしてゆく。創薬研究として、新規天然物由来化合物のチロシンキナーゼ活性阻害による抗腫瘍・抗血管新生、免疫賦活作用の全貌を明らかにし、その薬物代謝も追及する。さらにdrug repositioningにより、オートファジーを標的とした新たな創薬研究を展開する。

本研究では、免疫チェックポイント阻害薬の効果が乏しい多発性骨髄腫などの難治がんに対する効果的な複合免疫療法の開発のために免疫増強薬の同定および細胞療法の確立を試みた。その結果、プロテアソーム阻害薬が免疫学的細胞死（ICD）を強く誘導することを見出した。本薬剤で処理した骨髄腫細胞は樹状細胞の成熟化およびT細胞の増殖を促進した。さらに、膵臓がんや骨髄腫に高発現する新規がん抗原に特異的なT細胞を分離しT細胞受容体（TCR）遺伝子のクローニングを行い、このTCR 遺伝子を導入したヒトT細胞の作成に成功した。今後、これらの薬剤とT細胞療法の併用による真に有効な治療法の開発が期待される。 現在使用されている分子標的薬や免疫チェックポイント阻害薬は多くのがんで有効である一方、生物学的製剤であるため薬価が高く国庫を圧迫することが大きな問題になっている。しかし、本研究で免疫増強作用を見出したプロテアソーム阻害薬は低分子化合物であり、医療経済的にも測り知れない有用性がある。また、本研究で樹立したTCR遺伝子導入T細胞が認識する抗原は、骨髄腫のみならず、膵臓がんなど複数の難治がんに高発現している。以上より、本研究の結果より提案されるプロテアソーム阻害薬と遺伝子改変T細胞療法の併用療法により複数の難治がんで治療効果が得られる可能性がある。

新規薬剤の登場により骨髄腫の予後は改善したが、高リスク症例の予後は未だに不良であり、髄外病変形成は深刻な問題である。当研究では、高リスク骨髄腫細胞に各種cadherinを含む上皮間葉系遺伝子が高発現し、SCIDマウスへの造腫瘍性を有することを見出した。さらに、高リスク骨髄腫治療薬として、従来の免疫調節薬(IMiDs) とは異なる薬理作用を有する新規プタルイミド誘導体TC11の開発にも成功した。