解禁時間（テレビ・ラジオ・Web・新聞）：配布後解禁プレスリリース
配布記者クラブ：⽂部科学記者会、科学記者会、京都⼤学記者クラブ

報道関係各位
2023 年 4 ⽉ 10 ⽇
東京医科⼤学
公益財団法⼈がん研究会
京都⼤学

がんにおける新たな⾎管新⽣機構を発⾒〜 ⾁腫の融合遺伝⼦とその標的分⼦の機能を明らかにする 〜【概要】
東京医科⼤学（学⻑：林 由起⼦／東京都新宿区）医学総合研究所未来医療研究センター
実験病理学部⾨の中村卓郎特任教授らが、公益財団法⼈がん研究会がん研究所がんエピゲノムプロジェクト ⽥中美和主任研究員、丸⼭玲緒プロジェクトリーダー、がん研有明病院整形外科 阿江啓介部⻑、松本誠⼀サルコーマセンター⻑、京都⼤学⼤学院⼯学研究科
マイクロエンジニアリング専攻 横川隆司教授らとの共同研究で、胞巣状軟部⾁腫（alveolar soft part sarcoma, ASPS）の原因融合遺伝⼦ ASPSCR1::TFE3（AT3）の機能とその標的遺伝⼦を明らかにし、ASPS の⾎管形成を誘導する仕組みを解明しました。
ASPS は希少がんである軟部⾁腫の⼀つで、AYA 世代（思春期・若年成⼈）に好発します。腫瘍の増殖は緩やかですが、⾎管形成が盛んなことから全⾝に転移する傾向が強く、予後不良な疾患です。ASPS の原因融合遺伝⼦ AT3 が⾎管形成をはじめとする腫瘍の形質をコントロールしていることが⽰唆されていました。本研究グループは 2017 年に ASPSのマウスモデルを確⽴して研究を進めていましたが、今回 AT3 蛋⽩質が⾎管形成を促進する遺伝⼦のスーパーエンハンサーに結合することを発⾒し、エピゲノム編集技術を⽤いて標的遺伝⼦を同定しました。標的遺伝⼦には⾎管形成因⼦⾃体と、それらを運ぶ細胞内輸送促進因⼦が含まれ、ASPS における独特な⾎管構造の原因となっていることがわかりました。今後、輸送促進因⼦機能を抑える全く新しい治療⽅法の開発にもつながる成果と期待されます。

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解禁時間（テレビ・ラジオ・Web・新聞）：配布後解禁この研究成果は、2023 年 4 ⽉ 7 ⽇（⽶国時間）の Nature Communications 誌（オンライン版）に掲載されました。

【本研究のポイント】
l ASPS モデルマウスから樹⽴した腫瘍細胞株を継代培養すると、融合遺伝⼦ AT3 の発現がしばしば消失し、培養条件下では融合遺伝⼦は不要であることが⽰唆された。
l AT3 を失った細胞をマウスに移植すると、⾎管形成が消失し腫瘍増殖が著しく抑制された。
l AT3 はスーパーエンハンサーを含むアクティブエンハンサーに結合する。
l AT3 の発現が消失した腫瘍細胞では⾎管形成に関連した遺伝⼦のエンハンサー機能が低下し、遺伝⼦発現も抑制された。
l エピゲノム編集技術を⽤いて ASPS の⾎管形成に関わるエンハンサーと標的遺伝⼦
Rab27a, Sytl2, Pdgfb, Vwf を同定した。
l Rab27a と Sytl2 は細胞内⼩胞輸送に関わり、⾎管形成因⼦の輸送を促進することがマイクロ流体デバイスを⽤いた解析から証明された。
【研究の背景】
がんの成⻑にしたがってがん巣内での⾎管形成が必要になってきます。正常の⾎管では⾎管内⽪細胞が周⽪細胞に裏打ちされた構造をとりますが、がんの新⽣⾎管ではしばしば周⽪細胞が⽋如し、漏れが⽣じやすい不完全な⾎管形成が⽣じます。⼀⽅、がんの中にはより完全な⾎管構造が豊富に存在するタイプがあり、これらのがんは⾎⾏性転移が頻発する傾向を⽰します。ASPS は AYA 世代の⼤腿や臀部、上腕といった深部の軟部組織に発⽣する悪性の⾁腫で、ゆっくりとした発育態度を⽰します。その⼀⽅で、胞巣状構造と呼ばれる腫瘍細胞と周⽪細胞に富む⾎管組織が⼀体化した病巣を形成するため、⽐較的早期から⾼頻度で肺などへの転移を⽰します。効果的な治療薬が未開発であり、予後不良な疾患です。ASPS はその発⽣起源が不明な謎の多い腫瘍でもあります。
研究チームでは、ASPS の原因遺伝⼦である AT3 をマウス胎児の間葉系細胞に導⼊したモデルを作製しましたが、このモデルでは ASPS に⾒られる胞巣状構造と肺転移が忠実に再現され、ASPS の特性の理解に役⽴ってきました。さらに⾎管形成機構や融合遺伝⼦機能、標的遺伝⼦の解明への貢献が期待されていました。
【本研究で得られた結果・知⾒】
ASPS モデルマウスから樹⽴した腫瘍細胞株を継代培養していると、融合遺伝⼦ AT3 の発現がしばしば消失することから、培養条件下では融合遺伝⼦注 1 は不要であることが⽰唆されました。ところが、AT3 を失った細胞をマウスに移植すると、⾎管形成が消失し腫瘍増殖が著しく抑制されることがわかりました。AT3 は、転写因⼦としてスーパーエンハンサー注２を含むアクティブなエンハンサーに結合します。AT3 の発現が消失した腫瘍細胞では⾎管形成に関連した遺伝⼦のエンハンサー機能が低下し、遺伝⼦発現も抑制される傾向

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解禁時間（テレビ・ラジオ・Web・新聞）：配布後解禁が認められました（図１）。興味深いことに、スーパーエンハンサーの機能を抑える BRD4阻害薬 JQ1 を ASPS 移植マウスに投与しても同様の効果が認められました。

図１. AT3 は⾎管形成関連遺伝⼦のスーパーエンハンサーを制御する
そこで、⾎管新⽣と⽣体内での腫瘍形成に関わるエンハンサーを同定する⽬的で、
CRISPR エピゲノム編集技術注３を利⽤したスクリーニングを実施すると、Rab27a、Sytl2、Pdgfb、Vwf の４遺伝⼦が AT3 に制御されるエンハンサーに⽀配されていることがわかりました。この内、Pdgfb は周⽪細胞を誘引する因⼦として、Vwf は⾎管増殖因⼦の機能を維持する因⼦として機能することが⽰唆されています。⼀⽅で、Rab27a と Sytl2 は⾎管形成因⼦を含む⼩胞の細胞膜への輸送を促進することが知られています。今回の発⾒はAT3 が⾎管形成因⼦の産⽣と分泌という⾎管形成を統括する機能を有することを⽰すとともに、がんにおける細胞内輸送経路の重要性を⽰したものと考えています（図２）。

Endothelial cells
Vwf

Pericytes
Pdgfrb

Pdgfb

Vwf
Gpnmb
Angptl2

ASPS

Vwf

Rab27a/Sytl2

PdgfbPdgfb, Vwf,Rab27a, Sytl2

ASPLTFE3

Gpnmb, Angptl2

super-enhancer

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解禁時間（テレビ・ラジオ・Web・新聞）：配布後解禁図２. AT3 による標的遺伝⼦を介した⾎管新⽣機構
さらに、マイクロ流体デバイス注４に ASPS 細胞と周⽪細胞とから成るスフェロイドを細胞外基質と共に導⼊し、⾎管内⽪細胞の進展を評価しました。スフェロイドをチャネル 2に、内⽪細胞をチャネル 1 と 3 に導⼊して伸⻑を観察したところ、⾎管形成因⼦ Rab27aと Sytl2 のノックアウトにより⾎管の伸展が阻害されました。これにより、マウス⽣体での⾎管形成因⼦依存的な⾎管形成を、マイクロ流体デバイス内で再現することにも成功しました（図３）。

図３. マイクロ流体デバイスの仕組み（左）と ASPS スフェロイドに対する⾎管内⽪の進展効果（右）【今後の研究展開および波及効果】
ASPS は患者数も少なく、特異な病像も相まって⾎管形成機構や転移様式には他の多くのがん（いわゆるコモンキャンサー）とは相違点が少なくありません。しかしながら、ASPSに⾒られる⾎管構造は腎細胞がんや肝細胞がん、内分泌系腫瘍などにも認められることから、今回発⾒された細胞内輸送経路の亢進を介した⾎管形成の仕組みは、これらのがんにも当てはまることが予想されます。
今回の研究から、AT3 融合遺伝⼦や Rab27a/Sytl2 の機能を阻害する全く新しい治療薬の開発が⼤きな意義を持つことがわかり、私たちは創薬研究を開始しています。特にRab27a/Sytl2 に促進される⼩胞輸送をコントロールすることは、がんだけではなく好中球や T 細胞が関わる炎症を抑えることもわかっていて、アレルギー疾患や敗⾎症などへの応⽤も期待されます。開発したマイクロ流体デバイスについても、創薬研究に向けた実⽤化を推進していきます。
【掲載誌名・DOI】
掲 載 誌 ： Nature Communications
37049-zhttps://www.nature.com/articles/s41467-023-4

解禁時間（テレビ・ラジオ・Web・新聞）：配布後解禁DOI：10.1038/s41467-023-37049-z【論⽂タイトル】
ASPSCR1::TFE3 orchestrates the angiogenic program of alveolar soft part sarcoma【著者】
⽥中美和＊、Surachada Chuaychob、本⽬みずき、⼭崎ゆかり、Ruyin Lyu、⼭下享⼦、阿江啓介、松本誠⼀、粂川昂平、丸⼭玲緒、Wei Qu、宮城洋平、横川隆司、中村卓郎＊＊責任著者【主な競争的研究資⾦】
⽂部科学省 科学研究費 基盤研究(A) 26250029（中村卓郎）、基盤研究(C) 16KM07131、19K07702（⽥中美和）
⽇ 本 医 療 開 発 研 究 機 構 次 世 代 が ん 医 療 創 ⽣ 研 究 事 業 17cm0106609 （ 中 村 卓 郎 ）、20cm0106277（中村卓郎、横川隆司）、次世代がん医療加速化研究事業 22ama221206（⽥中美和、横川隆司）
⽇本医療開発研究機構 創薬基盤推進研究事業 21ak0101170（中村卓郎）【脚注、⽤語説明】
注１：融合遺伝⼦は染⾊体の構造異常（転座、逆位、⽋失など）によって２種類の遺伝⼦が融合し新たな機能を持つに⾄った遺伝⼦で、がんの原因遺伝⼦として広く認められる。⽩⾎病や⾁腫で多く、特に⾁腫では全体の 30％で認められる。慢性⾻髄性⽩⾎病の融合遺伝⼦ BCRABL を標的とするキナーゼ阻害薬は分⼦標的治療法の先駆的存在だが、⾁腫の融合遺伝⼦の⼤部分は有効な分⼦標的薬が未開発で、ASPS における ASPSCR1::TFE3 も同様である。
注２：エンハンサーはゲノム上の領域の中で、遺伝⼦を DNA から mRNA への転写を促進する際に必要とされるもの。転写因⼦や転写共役因⼦が複合体を形成して結合し、プロモーター領域の RNA ポリメラーゼの機能を促進させる。中でも、スーパーエンハンサーは巨⼤なエンハンサー領域であり、メディエーター複合体という数多くの転写因⼦や共役因⼦が⼤規模な複合体を形成して、転写を強⼒に促進させる。スーパーエンハンサーは、細胞の個性を規定するとともに、がんにおける異常な転写活性に関与していることが知られている。
注３：現在ゲノム編集技術の中⼼的存在である CRISPR/Cas9 は、Cas9 による DNA の⼆重鎖切断活性を介してゲノムを改変させる。これに対してエピゲノム編集は、変異型 Cas9 に転写作⽤を修飾する分⼦を付加することにより、⽬的のゲノム領域のエピゲノムを変化させて遺伝⼦発現の亢進や抑制を狙う。
注４：マイクロ流体デバイス（チップ）は、半導体微細加⼯技術を⽤いて流路をガラスや樹脂基板上に作製したものである。臓器細胞を培養して⽣体内に近い環境を創成したチップは、
Microphysiological systems (MPS)あるいは⽣体模倣システムと呼ばれる。今回の研究では、⾁腫・周⽪細胞・⾎管内⽪の３種類の細胞を⽤いて ASPS の⾎管形成を再現させた。

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解禁時間（テレビ・ラジオ・Web・新聞）：配布後解禁〇研究内容に関するお問い合わせ先東京医科⼤学 医学総合研究所 未来医療研究センター 実験病理学部⾨特任教授 中村 卓郎（なかむら たくろう）
TEL: 03-3351-6141（代表）E-mail: takuron@tokyo-med.ac.jp
公益財団法⼈ がん研究会 がん研究所 がんエピゲノムプロジェクト
主任研究員 ⽥中 美和（たなか みわ）
TEL: 03-3520-0111（代表）E-mail: miwa.tanaka@jfcr.or.jp
京都⼤学⼤学院⼯学研究科 マイクロエンジニアリング専攻
教授 横川 隆司（よこかわ りゅうじ）
TEL: 075-383-3680
E-mail: yokokawa.ryuji.8c@kyoto-u.ac.jp〇取材に関するお問い合わせ先
学校法⼈東京医科⼤学 企画部 広報･社会連携推進室
TEL：03-3351-6141（代表）E-mail：d-koho@tokyo-med.ac.jp
公益財団法⼈がん研究会 調達・社会連携部 広報課
TEL：03-3570-0775
E-mail：ganken-pr@jfcr.or.jp
京都⼤学 総務部広報課国際広報室
TEL：075-753-5729 FAX：075-753-2094
E-mail: comms@mail2.adm.kyoto-u.ac.jp

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