ヒストンメチル化酵素G9aを分子標的とした疾患治療法の開発

针对组蛋白甲基转移酶 G9a 的疾病疗法的开发

• 批准号: 22KJ2790
• 负责人: 高瀬 翔平
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2790/
• 关键词: G9a; RK-701; 胎児型グロビン遺伝子; 再活性化; BGLT3; 感受性; MOLT-4細胞; ケミカルバイオロジー; エピジェネティクス; ヒストンメチル化酵素G9a; 阻害剤; 鎌状赤血球症; グロビンスイッチング制御機構; HUDEP-2

本申請課題を行うため、令和4年度は大別して以下の2点について取り組んだ。1. 鎌状赤血球症に対する治療薬開発。本研究では独自に開発したG9a阻害剤RK-701を利用して、胎児型グロビン遺伝子の発現調節機構の解明を目指している。ヒト赤芽球細胞株HUDEP-2において、RK-701が発現変動させる遺伝子を網羅的に同定するため、RNA-seq解析を行った。その結果、RK-701は胎児型グロビン遺伝子HBG1およびHBG2の発現上昇に加え、HBG1遺伝子下流に位置するノンコーディングRNAのBGLT3の発現も増加させた。また、BGLT3発現抑制したHUDEP-2細胞では、RK-701によるHBG1/2の発現上昇は抑制された。この結果から、RK-701によるHBG1/2の発現上昇はBGLT3の発現を介していることが示唆された。次に、G9aの役割を評価するため、H3K9me2抗体によるChIP-seq解析を行った。その結果、RK-701によるG9a阻害によってHBG1/2だけでなくBGLT3の遺伝子座におけるH3K9me2量が減少していた。以上のことから、G9a阻害がH3K9me2レベルを低下させ、HBG1/2およびBGLT3の発現が亢進したことが示唆される。2. G9a阻害に対して感受性を示す腫瘍における原因遺伝子の同定。本研究では、G9aに対する選択的阻害剤RK-701および約100倍低活性の鏡像異性体を用いてヒト急性リンパ芽球性白血病細胞株MOLT-4細胞がG9a阻害に対して感受性を示すことを明らかにした。G9a阻害に感受性を示す要因を特定するため、RNA-seq解析を行った。その結果、RK-701によるG9a阻害はMOLT-4細胞において解糖系遺伝子の発現を低下させることが明らかとなった。

为了开展这一应用项目，我们在2020财年做了以下两点工作。 1.镰状细胞病治疗药物的开发。本研究旨在利用自主研发的G9a抑制剂RK-701阐明胎儿珠蛋白基因的表达调控机制。进行 RNA-seq 分析以全面鉴定在人成红细胞系 HUDEP-2 中表达被 RK-701 改变的基因。结果，RK-701不仅增加了胎儿珠蛋白基因HBG1和HBG2的表达，还增加了位于HBG1基因下游的非编码RNA BGLT3的表达。此外，在BGLT3表达被抑制的HUDEP-2细胞中，由RK-701引起的HBG1/2表达的增加被抑制。该结果表明RK-701增加的HBG1/2表达是由BGLT3的表达介导的。接下来，为了评估 G9a 的作用，我们使用 H3K9me2 抗体进行 ChIP-seq 分析。结果，RK-701 抑制 G9a 不仅降低了 HBG1/2 处的 H3K9me2 含量，还降低了 BGLT3 基因座处的 H3K9me2 含量。以上表明G9a抑制降低了H3K9me2水平并增加了HBG1/2和BGLT3的表达。 2.鉴定肿瘤中对G9a抑制敏感的致病基因。在本研究中，我们使用 G9a 的选择性抑制剂 RK-701 和活性低约 100 倍的对映体来证明人急性淋巴细胞白血病细胞系 MOLT-4 细胞对 G9a 抑制敏感。进行 RNA-seq 分析以确定对 G9a 抑制敏感的因子。结果显示，RK-701 抑制 G9a 降低了 MOLT-4 细胞中糖酵解基因的表达。

项目成果

新規G9a阻害剤RK-701による グロビンスイッチング制御機構解析

新型G9a抑制剂RK-701珠蛋白转换控制机制分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 高瀬 翔平;寛山隆;白井文幸;園田健;中田明子;西ヶ谷洋輔;角谷龍展;丹羽英明;梅原崇史;中村幸夫;吉田稔;伊藤昭博
• 通讯作者: 伊藤昭博

ヒストンメチル化酵素G9a阻害剤RK-701による白血病細胞の増殖抑制機構

组蛋白甲基转移酶G9a抑制剂RK-701抑制白血病细胞生长的机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 高瀬翔平;大石智一;大庭俊一;川田学;吉田稔;伊藤昭博
• 通讯作者: 伊藤昭博

G9a阻害剤

G9a抑制剂

• 发表时间: 2021

Discovery of Novel Substrate-Competitive Lysine Methyltransferase G9a Inhibitors as Anticancer Agents

• DOI: 10.1021/acs.jmedchem.2c02059
• 发表时间: 2023-03-07
• 期刊: JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY
• 影响因子: 7.3
• 作者: Nishigaya，Yosuke;Takase，Shohei;Shirai，Fumiyuki
• 通讯作者: Shirai，Fumiyuki

鎌状赤血球症治療薬としての G9a阻害剤RK-701の開発研究

G9a抑制剂RK-701治疗镰状细胞病的研发

• 发表时间: 2021
• 作者: Tatsuya Nishiyama;Narumi Enomoto;Reina Nagayasu;Kenji Ueda;高瀬翔平
• 通讯作者: 高瀬翔平