がん細胞の新しい弱点を標的とした抗がん剤の開発
産業医科大学

産業生態科学研究所
放射線衛生管理学

助教

香崎正宙

2021年11月18日
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従来技術とその問題点
既に実用化されている抗がん剤には、プラチナ製剤やPARP阻害剤等があるが、・高濃度を長期間投与することによる副作用・がん細胞の薬剤耐性獲得等の未解決の問題が残っており、患者のQOL低下や、薬剤耐性獲得によるがんの再発・進行が大きな課題となっている。
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新技術の背景（１）
このまま、がん治療薬開発に膨大な費用を投入し続けることは可能なのか？
・ がん治療薬開発費の高騰
・ 国民医療費の高騰と維持の限界
・ 費用対効果・ 抗がん剤による副作用、2次発がんや薬剤耐性の問題 など

新しいコンセプトの抗がん剤を開発することが必要
研究モデル:
希少がんの骨肉腫を好発する希少疾患ロスムンド-トムソン(RTS)症候群に着目して長年研究

RTS関連遺伝子RECQL4のノックイン細胞がシスプラチンと放射線に高感受性であることを発見
Kohzaki et al, Carcinogenesis, 2012

シスプラチンと放射線はどちらもがんの治療法として最も頻繁に用いられているがん細胞の弱点を同定
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新技術の背景（２）
エラーが大きいDNA修復SSA経路を活性化するBRCA1/2変異を含めたいくつかのがん細胞が存在する
現状:① がん治療後に、がん細胞におけるエラーが大きい
DNA修復経路選択メカニズムはよく分かっていない② BRCA1/2変異がん細胞はシスプラチンやPARP阻害剤に対して薬剤耐性を獲得してしまう

がん治療(放射線,化学療法..)

DNA二本鎖切断(DSBs)
DNA修復
末端切除

NHEJ

BRCA2, RAD51(非相同末端結合)

修復エラー :RECQL4欠損:++ (中)
不変 ?

RAD52はSSA (single-strand annealing)
一本鎖アニーリングに必須な因子

DNA修復

DNA-PKcs, Ku70/80

RAD52

PARP-1HR

SSA

Alt-EJ(相同組換え)(一本鎖アニーリング)(代替末端結合)- (無)+++ (大)

+ (小)

不変増加

減少

Kohzaki et al, Int J Cancer, 2020, 146, 3098-3113

RAD52は生存に必須ではない上に、発がん促進に関与している理想的ながん治療標的薬が見つかるだろう

4新技術の背景（３）RECQL4欠損がん細胞は特にSSA経路に依存して生存している特殊な細胞株である
IR, cisplatin
RECQL4ΔC HCT116
DSBs

Resected

Extensive endresection

NHEJ

SSA
RECQL4status
siRECQL4

Activity

Alt-EJ

HR

Reference% GFP+ cells

Not resected

Shamanna(2014)24

HR

siRECQL4,RECQL4ΔC

Lu(2016)25,
This study

Alt-EJ

RECQL4ΔC

This study

2.5

p = 0.029 *

2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

Kohzaki et al, Int J Cancer, 2020

SSA

RECQL4ΔC

This study

Target pathwayKohzaki et al, Int J Cancer, 2020

RECQL4欠損がん細胞でRAD52阻害によってSSA活性を抑制しても、他のDNA修復経路が相補的に活性化しない !

理論的には、RECQL4欠損がん細胞を利用すれば、in vivo 細胞培養実験系で新規RAD52阻害剤を同定できるはず(注) これまでのRAD52阻害剤のスクリーニング実験系はin silicoや生化学実験系のみ
Chandramouly et al, Chem Biol, 2015, 22, 1491–1504. Hengel et al, eLife. 2016, 5, e14740.

Sullivan et al, PLoS One, 2016, 11, e0147230 Huang et al, Nucleic Acids Res, 2016, 44, 4189-99.

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新技術の背景（４）
毒性が無い非常に低い濃度のRAD52阻害剤マウスxenograft実験で有意な抗腫瘍効果を示した
・ Ionizing radiation
・Cisplatin

BALB/c-nuSSA ↑↑経口投与 (非侵襲性)
1.5杯分の緑茶に含まれる量に相当するRAD52阻害剤EGC(毒性が無い)in vivoin vitro

Alt-EJ ↓ ⬇︎or

SSAが亢進するがん細胞に対して“単剤”経口利用が可能

EGC (Epigallocatechin)
Oral administration

or
AICAR

RECQL4ΔC cancer cells

F79 aptamer
i.p. injection

Kohzaki et al, Int J Cancer, 2020

Targeting RAD52 inhibition

抗がん剤の実績が充分なシスプラチンとの併用によって相加的な抗腫瘍効果が確認された

SSAが亢進するがん細胞に対して“併用剤”経口利用も可能
Kohzaki et al, Int J Cancer, 20206

新技術の特徴（１）RECQL4ΔC HCT116

ハイスループットRAD52阻害剤スクリーニング系による複数のRAD52阻害剤の同定% GFP+ cells

SSA
2.5

Alt-EJ

HRp = 0.029 *2.01.51.00.50.0

Kohzaki et al, Int J Cancer, 2020

189フォーカスド化合物をスクリーニング
独立2回実験結果の平均値±SDを示す
全化合物は同濃度(10 uM)に設定

偽陽性候補は2次スクリーニングで排除が可能

リアルヒットとして化合物Aと化合物B、そしてWHO必須医薬品の化合物Cを同定

すでに安全性試験情報が得られているため、抗がん剤としての迅速なドラッグリポジショニングが可能
7

新技術の特徴（２）ハイスループットスクリーニング系の迅速化に成功

ここが一番時間がかかるステップ = 迅速化するならここを省略化
8新技術の特徴（３）非常に低い濃度(pM-nM)のRAD52阻害剤がRAD52が亢進するRECQL4欠損がん細胞の増殖を抑制する

RAD52が亢進するRECQL4欠損がん細胞は非常に低い濃度(pM-nM)のRAD52阻害剤に感受性を示す
RAD52阻害効果は化合物の物性によって異なる

1<<

使用可能濃度領域

0.80.60.40.20031p62p124p
248p
496p
992p
1.98n
3.97n
7.8n
15.6n
31.3n
62.5n
125n
250n
500n

生存率

1.2

既存RAD52阻害剤, EGC

WTRECQL4ΔC

MCF-7 [mean ± SD (n=4)]
1.4
1.2

10.8
0.6
0.4
0.2
0031p
62p
124p
248p
496p
992p
1.98n
3.97n
7.8n
15.6n
31.3n
62.5n
125n
250n
500n

1.4

抗腫瘍効果

生存率

MCF-7 [mean ± SD (n=4)]化合物C・化合物Cは既存のRAD52阻害剤と比較してRAD52亢進がん細胞の増殖抑制効果が大きい
・化合物Cは非常に低い濃度(pM-nM)でRAD52亢進がん細胞の増殖を抑制できる＝毒性の無い抗がん剤の開発に重要なポイント
9新技術の特徴（４）化合物Cは同所性異種移植及び異所性異種移植したRECQL4欠損がん細胞に対して特異的に抗腫瘍効果を示した
異所性異種移植モデル

BALB/c-nu

Only once oral gavage per week

Non-toxic

完全寛解を示す
マウスを複数確認した
Results from three independent experiments

同所性異種移植モデル

10従来技術との比較• 従来の抗がん剤は、まとまった濃度を主に静脈等に投与する必要であった点を改良して、長期的な極低濃度経口投与を可能にすることに成功した。
• 特殊な独自細胞株を利用して細胞培養系のRAD52阻害剤スクリーニング系を樹立し、約25倍迅速化に改良したので、網羅的かつ迅速スクリーニングが可能。
• 本技術適用により、迅速なドラッグ・リポジショニング(DR)が可能になり、安全性試験費用が削減できるため、開発コストが大幅に削減されることが期待される。
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想定される用途• 本技術の特徴を生かして既存薬に適用することで、DSによる安全性試験を省略できるメリットが大きいと考えられる。
• 新規モダリティを保持していれば、RAD52阻害に特化した物質特許を押さえることが可能。
• また、がん細胞のエラーが生じやすいDNA修復経路を標的とする点に着目すると、理論上は毒性がない状態で薬剤耐性獲得を長期的に抑制する用途拡大も可能と思われる。
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実用化に向けた課題• 現在、マウス生着ヒトがん細胞に対する極低用量RAD52阻害剤の経口投与で、顕著な抗腫瘍効果について開発済み。一方、免疫系を介した抗腫瘍効果については解析中である。
• どの程度のRAD52阻害剤濃度で薬剤耐性獲得に対する抑制効果があるのかについて実験データを取得し、ヒト臨床試験へ適用する場合の条件設定を実施する。
• 実用化に向けて、マウス体内のRAD52阻害剤の濃度と抗腫瘍効果の相関関係を明確にする必要がある。
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企業への期待• 既存薬の迅速なDRについては、製薬企業のサポートによって実現できると考えている。
• RAD52阻害活性を持つ可能性がある様々なモダリティを持つ企業との共同研究を希望。
• また、PARP阻害剤を含む様々な抗がん剤を開発中の企業で、がん細胞の薬剤耐性を克服するための新分野への展開を考えている企業には、本技術の導入が有効と思われる。
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本技術に関する知的財産権••••

発明の名称：誤りがちDNA修復経路の抑制によるがんの治療
出願番号 ：特願2017-138916（特許査定）
出願人：産業医科大学
発明者
：香﨑正宙

••
•
•

発明の名称：ＳＳＡ阻害活性を有する化合物の試験方法
出願番号 ：特願2020-031591
出願人：産業医科大学、ファルマバレープロジェクト支援機構
発明者：香﨑正宙、安藤隆幸••••

発明の名称：（未公開）
出願番号 ：特願2021-044471
出願人：産業医科大学、ファルマバレープロジェクト支援機構
発明者：香﨑正宙、安藤隆幸
15産学連携の経歴• 2018年-2021年 ファルマバレーセンターと共同研究実施中• 2019年-2020年 AMED 平成31年度医療研究開発推進事業費補助金 筑波大学
T-CReDO拠点シーズA採択• 2020年-2021年 AMED 平成31年度医療研究開発推進事業費補助金 筑波大学
T-CReDO拠点シーズA継続支援決定16

お問い合わせ先
産業医科大学
産学連携・知的財産本部 橋本 正浩

ＴＥＬ 093－603 － 1611
ＦＡＸ 093－691 － 7518
e-mail m-hashi＠med.uoeh-u.ac.jp

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