倉田奨励金研究報告書 第 51 集｜2020 年度（第 52 回）助成
自然科学・工学研究部門：1 年助成■受領№1451

KRAS 遺伝子変異を有する大腸がん個別化医療に向けた抗体医薬開発
代表研究者

大石智一

（公財）微生物化学研究会 微生物化学研究所 第 1 生物活性研究部/沼津支所(兼務) 主任研究員

Development of antibody drugs for the personalized medicine of colorectal
cancer patients with KRAS mutation
Senior Researcher

Tomokazu Ohishi,
Institute of Microbial Chemistry (BIKAKEN), Laboratory of oncology & Numazu, Microbial Chemistry ResearchFoundation

現在臨床で使⽤されている抗上⽪成⻑因⼦受容体（EGFR）抗体は、KRAS 遺伝⼦が野生型の切除不能な大腸がん患者にのみ有効である。このことから、KRAS 遺伝⼦に変異を有する切除不能な大腸がんに対する新たな治療戦略が望まれている。今回の検討で我々は、新規抗 EGFR 抗体の EMab-17(mouse IgG2a,kappa)が KRAS 遺伝⼦に変異を有する大腸がん細胞に制がん効果を示すことを見出した。EMab-17 は、KRAS 遺伝⼦変異の有無に関わらず大腸がん細胞の内在性の EGFR を認識し、フローサイトメトリーで高い親和性を示すことから、EGFR に高い結合能を有することが示唆された。また、試験管内の検討において、EMab-17 は抗体依存性細胞障害活性および補体依存性細胞障害活性を示した。さらに、ヌードマウスを⽤いた大腸がん肝転移モデルにおいて、EMab-17 は KRAS 遺伝⼦変異を有する大腸がん細胞（HCT-15, HCT-116）の肝転移を抑制した。これらの結果から、EMab-17 は KRAS 遺伝⼦に変異を有する大腸がんに対する抗体を⽤いた治療に有⽤であると考えられる。
The now clinically-used anti-epidermal growth factor receptor (EGFR) monoclonal antibody drugs haveshowed significant efficacy only in patients with metastatic colorectal cancer (mCRC), with wild-type
Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog (KRAS). Therefore, a new strategy for targeting mCRC withKRAS mutated tumors is desired. In the present study, we demonstrated the anti-tumor activities of anovel anti-EGFR monoclonal antibody, EMab-17 (mouse IgG2a, kappa), in colorectal cancer cells with theKRAS mutation. EMab-17 recognized endogenous EGRF in CRC cells with or without KRAS mutations,and showed a high sensitivity for CRC cells in flow cytometry, indicating that EMab-17 possesses a highbinding affinity to the endogenous EGFR. In addition, in vitro experiments showed that EMab-17
exhibited antibody-dependent cellular cytotoxicity and complement-dependent cytotoxicity activities
against CRC cells. Furthermore, in vivo analysis revealed that EMab-17 inhibited the metastases of KRAS
mutated CRC cells (HCT-15 and HCT-116) in the livers of nude mouse metastatic models. In conclusion,
EMab-17 may be useful in an antibody-based therapy against mCRC with the KRAS mutation.

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自然科学・工学研究部門：1 年助成

1．研究内容グラフトモデルにおいて、EMab-17 は抗腫瘍効果

大腸がんは、日本人のがん部位別罹患率の第 1を示したが、EMab-51 は示さなかった。大腸がん位、がん部位別死亡者数の第 2 位を占める。切除肝転移モデルにおいても同様に、EMab-17 は有意不能な進行・再発大腸がんの予後は、2000 年代まな抗転移効果を示した。試験管内の検討において、では約 6-8 ヶ⽉であったが、抗上⽪成⻑因⼦受容

EMab-17 および EMab-51 の添加は大腸がん細胞体（EGFR）抗体が認可された 2010 年には欧米と株に対して有意な細胞増殖抑制効果を示さないこ

日本でほぼ同様の治療ガイドラインとなり、生存とから、EMab-17 の抗腫瘍効果ならびに抗転移効期間中央値（MST）も約 2 年まで延⻑した。しか果は EGFR シグナルの抑制というよりむしろし、この 10 年間は MST に顕著な進歩がみられなADCC および CDC 活性によるものと考えられた。

いことから、新たな治療法の開発が望まれている。

本研究結果は、未だ治療法が確立していない

EGFR は、大腸がんの約 80%に高発現が認めら

KRAS 変異型の大腸がんに対する治療応⽤につなれる。EGFR にリガンドが結合すると、下流のがる可能性を有しており、今後の個別化医療、創KRAS(Kirsten rat sarcoma 2 viral oncogene

薬への展開が期待される。

homolog)シグナル伝達経路を活性化して、細胞増殖が亢進する。本邦で承認されている 2 種類の抗2．発表（研究成果の発表）

EGFR 抗体薬は、主に EGFR によるシグナルを阻

1. Defucosylated Anti-Epidermal Growth Factor

害することで抗腫瘍効果を示すと考えられている

Receptor Monoclonal Antibody Exerted Antitumorが、大腸がんの KRAS 変異は EGFR とは無関係にActivities in Mouse Xenograft Models of Canine

シグナル経路を活性化させるため、現在の大腸がMammary Gland Tumor.

ん治療ガイドラインでは KRAS 変異型での使⽤がTanaka T, Ohishi T, Saito M, Suzuki H, Kaneko

推奨されていない。

MK, Kawada M, Kato Y.

大腸がんの KRAS 変異は 30-40%で検出され、エクソン 2 のコドン 12,13 に異常の 90%が集中しMonoclon Antib Immunodiagn Immunother., 41,142-149, 2022.ている。申請者らは東北大学の加藤幸成教授らとの共同研究により、新たな抗 EGFR 抗体の開発を

2. Antitumor Activities in Mouse Xenograft

行った。EGFR を発現している複数の大腸がん細Models of Canine Mammary Gland Tumor by胞株（KRAS 野生型：Caco-2, HT-29, COLO201,Defucosylated Mouse-Dog Chimeric Anti-Epidermal

COLO205、KRAS 変異型：HCT-15, HCT-116,Growth Factor Receptor Antibody (E134Bf).

DLD-1, HCT-8, SW1116, LS174T）を⽤いた検討

Li G, Suzuki H, Takei J, Asano T, Sano M, Tanaka

において、抗 EGFR 抗体 EMab-17（サブクラス、T, Harada H, Mizuno T, Ohishi T, Kawada M,

IgG2a）は、KRAS 変異の有無に関わらず高い親和

Kaneko MK, Kato Y. Monoclon Antib Immunodiagn性を示し、さらに、KRAS 変異を有する大腸がん

Immunother., 41, 53-58, 2022.

細胞株（HCT-15, HCT-116）に抗体依存性細胞障害（ADCC）活性および補体依存性細胞障害（CDC）

3. Antitumor Activities in Mouse Xenograft

活性を示した。一方で、同抗体 EMab-51（サブクModelsラス、IgG1）は高い親和性を示すが、ADCC およDefucosylated Anti-Epidermal Growth Factor

び CDC 活性を示さなかった。これに一致して、Receptor Monoclonal Antibody.

KRAS 変異を有する大腸がん細胞株を⽤いたゼノ

Goto N, Suzuki H, Ohishi T, Harakawa A, Li G,ofCanine

Fibroblastic

Tumor

by

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Saito M, Takei J, Tanaka T, Asano T, Sano M,

models of oral squamous cell carcinoma.

Kawada M, Kaneko MK, Kato Y.

Hosono H, Takei J, Ohishi T (Co-first author),

Monoclon Antib Immunodiagn Immunother., 41,

Sano M, Asano T, Sayama Y, Nakamura T, Yanaka

67-73, 2022.

M, Kawada M, Harada H, Kaneko MK, Kato Y.

Int J Mol Med., 46, 1443-1452, 2020.
4. Defucosylated Anti-Epidermal Growth Factor
Receptor Monoclonal Antibody (134-mG2a-f)

8. Anti-Metastatic Activity of an Anti-EGFR

Exerts Antitumor Activities in Mouse Xenograft

Monoclonal Antibody against Metastatic Colorectal

Models of Canine Osteosarcoma.

Cancer with KRAS p.G13D Mutation.

Nanamiya R, Takei J, Ohishi T, Asano T, Tanaka

Ohishi T (Corresponding author), Kato Y, Kaneko

T, Sano M, Nakamura T, Yanaka M, Handa S,MK, Ohba SI, Inoue H, Harakawa A, Kawada M.

Tateyama N, Harigae Y, Saito M, Suzuki H,Int J Mol Sci., 21, 6037, 2020.

Kawada M, Kaneko MK, Kato Y.

Monoclon Antib Immunodiagn Immunother., 41,1-7, 2022.
5. Defucosylated Mouse-Dog Chimeric Anti-EGFR
Antibody Exerts Antitumor Activities in Mouse
Xenograft Models of Canine Tumors.
Li G, Ohishi T (Corresponding author), KanekoMK, Takei J, Mizuno T, Kawada M, Saito M,Suzuki H, Kato Y.

Cells, 10, 3599, 2021.
6. Defucosylated Anti-Epidermal Growth Factor
Receptor Monoclonal Antibody 134-mG2a-f
Exerts Antitumor Activities in Mouse Xenograft
Models of Dog Epidermal Growth Factor
Receptor-Overexpressed Cells.
Tateyama N, Nanamiya R, Ohishi T (Co-firstauthor), Takei J, Nakamura T, Yanaka M, Hosono
H, Saito M, Asano T, Tanaka T, Sano M, KawadaM, Kaneko MK, Kato Y.

Monoclon Antib Immunodiagn Immunother., 40,177-183, 2021.
7. Anti EGFR monoclonal antibody 134 mG2aexerts antitumor effects in mouse xenograft