EGFRチロシンキナーゼ阻害薬による上皮間葉転換誘導の分子機序解明と抑制法開発

EGFR酪氨酸激酶抑制剂诱导上皮间质转化的分子机制的阐明及抑制方法的开发

• 批准号: 21K07106
• 负责人: 平本 正樹
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07106/
• 关键词: がん; 上皮間葉転換; チロシンキナーゼ阻害薬; GAK; アクチン細胞骨格

がんの克服には、再発・転移の制御が重要である。転移の始まりは局所からの浸潤であり、浸潤能の獲得には上皮間葉転換（EMT）が鍵となる。さらにEMTは分子標的薬に対する薬剤耐性獲得や、肺線維症などの薬剤性肺障害にも関わると考えられている。本研究者らは、EGFRチロシンキナーゼ阻害薬（EGFR-TKIs）の副次的標的分子cyclin G associated kinase (GAK)の欠損によって、アクチン細胞骨格のダイナミクスが大きく変化し、EMT様変化が誘導されることを見出した。本研究では、「EMTにおけるGAKの分子機能と生理作用の解明」と「GAKまたはその関連因子を分子標的としたEMT抑制法の開発」を目的として、解析を遂行する。令和3年度には、1）GAK欠損による上皮系マーカー遺伝子の発現低下と、間葉系マーカー遺伝子の発現上昇を明らかにした。2）GAK欠損によって、細胞遊走能と細胞浸潤能が亢進することを明らかにした。3）GAKと相互作用するタンパク質（複合体）について解析を行った。令和4年度には、GAK欠損によるEMT誘導の分子メカニズム解明を目的として、EMTの特徴であるストレスファイバー形成および細胞運動能亢進におけるGAKの分子機能について解析を行った。その結果、1）ミオシン脱リン酸化酵素を介したアクトミオシン制御において、Rho-ROCK経路との拮抗的作用が明らかとなりつつある。2）GAKの新規リン酸化基質が複数同定され、アクトミオシン制御との関わりを示唆する因子も得られている。また、モデル動物を用いた検証として、3）ゼブラフィッシュを用いた転移アッセイを行い、GAK欠損による移植がん細胞の転移能亢進を示唆するデータが得られており、今後さらに検証を進める予定である。

控制复发和转移对于克服癌症很重要。转移始于局部侵袭，上皮间质转化（EMT）是获得侵袭能力的关键。此外，EMT被认为与分子靶向药物耐药性的获得和药物引起的肺部疾病（例如肺纤维化）有关。研究人员发现，细胞周期蛋白 G 相关激酶 (GAK)（EGFR 酪氨酸激酶抑制剂 (EGFR-TKI) 的次要靶分子）的缺乏会显着改变肌动蛋白细胞骨架的动力学，并诱导类似 EMT 的变化。在这项研究中，我们将以“阐明 GAK 在 EMT 中的分子功能和生理效应”和“开发针对 GAK 或其相关因子来抑制 EMT 的方法”为目标进行分析。在 2021 财年，我们发现 1) 由于 GAK 缺乏，上皮标记基因的表达减少，间充质标记基因的表达增加。 2）我们发现GAK缺陷增强细胞迁移和侵袭能力。 3) 我们分析了与 GAK 相互作用的蛋白质（复合物）。 2020财年，我们分析了GAK在EMT特征的应力纤维形成和细胞运动增强中的分子功能，旨在阐明GAK缺乏诱导EMT的分子机制。结果，1) 在肌球蛋白去磷酸化酶介导的肌动球蛋白调节中，与 Rho-ROCK 途径的拮抗作用变得越来越明显。 2）已鉴定出多种GAK的新型磷酸化底物，并获得了表明它们参与肌动球蛋白调节的因素。此外，作为使用模型动物的验证，我们使用斑马鱼进行了3)转移测定，获得的数据表明GAK缺陷增强了移植癌细胞的转移能力，我们计划在未来进一步验证这一点。

项目成果

Targeted disruption of GAK stagnates autophagic flux by disturbing lysosomal dynamics

• DOI: 10.3892/ijmm.2021.5028
• 发表时间: 2021-10-01
• 期刊: INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR MEDICINE
• 影响因子: 5.4
• 作者: Miyazaki, Masaya;Hiramoto, Masaki;Miyazawa, Keisuke
• 通讯作者: Miyazawa, Keisuke

Lysosome-targeted drug combination induces multiple organelle dysfunctions and non-canonical death in pancreatic cancer cells

溶酶体靶向药物组合诱导胰腺癌细胞多种细胞器功能障碍和非典型死亡

• DOI: 10.3892/or.2021.8251
• 发表时间: 2021
• 期刊: Oncology Reports
• 影响因子: 4.2
• 作者: Suzuki S;Ogawa M;Miyazaki M;Ota K;Kazama H;Hirota A;Takano N;Hiramoto M;Miyazawa K.
• 通讯作者: Miyazawa K.

東京医科大学 分子標的探索センター

东京医科大学分子靶标发现中心

Fingolimod enhances lapatinib-induced cell death in pancreatic cancer cells with multiple organelle dysfunctions

芬戈莫德增强拉帕替尼诱导的具有多种细胞器功能障碍的胰腺癌细胞的细胞死亡

• 发表时间: 2021
• 作者: Ogawa M;Suzuki S;Hiramoto M;Kazama H;Takano N;Miyazawa K.
• 通讯作者: Miyazawa K.

Actin cytoskeleton reorganization mediated by GAK, a cellular target of gefitinib

吉非替尼细胞靶标 GAK 介导的肌动蛋白细胞骨架重组

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiramoto M;Takano N;Kazama H;Miyazawa K.
• 通讯作者: Miyazawa K.