Abstract and Advantages

Abstract:
(1) Arl4cは、いくつかの固形腫瘍で過剰発現しており、がん細胞の運動性、浸潤、増殖における重要な因子として同定されている。これにより、ARL4C遺伝子を標的とするアンチセンスオリゴ核酸(ASO)による治療が、肺腺がんや膵臓がん、さらには大腸がんの肝転移巣に対して有効であることが確認された。
(2) GREB1は細胞増殖の主要な調節因子の一つであり、実験的に悪性黒色腫および肝芽腫に対する有効な治療標的であることが示されている。

Advantages:
- GREB1またはARL4C遺伝子を標的とするASOは、腫瘍の増殖を抑制・阻害することができる。
- 腫瘍病変への導入技術や効果的な核内送達技術と組み合わせることで、これらのASOの有効性をさらに高めることができる。

Background and Technology

本研究者らは、TGF-β、EGF、ヘッジホッグシグナル伝達などの他の経路によって調節されるWntシグナル伝達の分子メカニズムを包括的に解明することに注力している。

(1) Arl4c (ADP-リボシル化因子様4c)

Arl4cは、WntおよびEGFシグナル伝達によって発現する小分子GTP結合タンパク質として同定され、培養細胞や尿管の管形成において重要な役割を果たしている。
本プロジェクトの研究者らは、ARL4CのmRNAの発現が、Wnt/β-カテニンおよびEGF/Ras経路の遺伝的変異が頻繁に観察される大腸がんや肺腺がんなどの一部の腫瘍病変において高発現していることを発見した。また、Arl4cの発現は、in vitroおよびin vivoの両方で、がん細胞の遊走、浸潤、増殖を促進することが明らかになった。免疫組織化学的解析により、非腫瘍領域ではArl4cは認められなかったが、肺および舌の扁平上皮癌の70～80％において、腫瘍病変でArl4cの過剰発現が確認された。

(2) GREB1 (Growth Regulating Estrogen Receptor Binding 1)

肝芽腫は、100万人あたりわずか数人の患者に発症する希少な肝がんであり、乳幼児における肝がんの主な原因となっている。研究者らは、GREB1をWnt/β-カテニンシグナル伝達の未知の標的遺伝子として同定した。公開されているデータセットの分析により、90％以上の肝芽腫組織において、腫瘍病変でGREB1が過剰発現していることが示された。肝芽腫におけるGREB1の領域特異的な発現パターンは、β-カテニンの蓄積と正の相関を示す傾向があった。
このデータセットからは、他の腫瘍患者におけるGREB1の過剰発現も確認されており、さらに最近では、同研究チームがGREB1の1つのアイソフォームがメラノサイト性黒色腫に特異的に発現していることを発見した。

Key Data and Methods

本研究者らは、ARL4C-およびGREB1-を標的とするAmNA修飾ASOを用いた生体内での腫瘍形成抑制効果および増殖抑制効果について調査を行った。
（※）AmNA修飾ASO について：
- 本研究では、ヌクレアーゼ耐性を向上させ肝毒性を低減させるために、アミド架橋核酸（AmNA）が用いられています。

- GREB1 ASOの治療効果は、ヌードマウスの肝臓にHepG2細胞を移植することで検討された。ASOを投与したマウスでは、対照群と比較して腫瘍形成が抑制された（図 a）。
- ARL4C ASOの治療効果は、肝転移を伴う大腸がん（HCT116細胞を脾臓に移植）を用いて検討された。ARL4C ASOは腫瘍の増殖を抑制した（図 b）。

より詳細なデータや、他の固形がんに対する効果に関するさらなる実験については、後述の関連論文を参照されたい。

Expectations

本発明の実施により、本発明技術をさらに開発・商用化していただける製薬企業を募集しています。
また、本研究者ら（大阪大学）との共同研究または支援、あるいは独占的な評価契約（評価用ライセンスまたはそのオプション契約等）についても、ご検討をいただければ幸いです。

Principal Investigator

菊池 章　特任教授
大阪大学 感染症総合教育研究拠点（CiDER）

Patents and Publications

Patents:

(1) Arl4c Project: PCT/JP2019/034746
- EP (pend.) pub. # EP3848460(A4)
- JP (Issued) pub. # JP7396577(B2)
- US (Issued) pub. # US12,071,624(B1)

(2) GREB1 Project: PCT/JP2020/020274
- JP (Issued) pub. # JP7638527(B2)
- US (Granted) pub. # US2022/0249538(A1)

Publications:

(1) Alr4c Project
- Matsumoto S, et al., EMBO J. (2014) 33(7):702-718.
- Fujii S, et al., Oncogene (2015) 34, 4834-4844.
- Matsumoto S, et al., J Biochem. (2017) 161(1):27-35.
- Harada T, et al., Mol Cancer Ther. (2019) 18(3):602-612. # liver tumor
- Kimura K, et al., Cancer Sci. (2020) 111(3):951-961. # lung adenocarcinoma
- Harada A, et al., eLife (2021) 10:e66721. # pancreatic cancer

(2) GREB1 Project
- Matsumoto S, et al., Nat Commun. (2019) 10(1):3882.
- Matsumoto S, et al., Cancer Res. (2023) 83(14):2312-2327. # hepatocellular carcinoma
- Shinzawa K, et al., Oncogene. (2023) 42(42):3142-3156. # melanoma