肺がんにおけるエピジェネティックスを介した薬剤耐性変異獲得メカニズムの解明

肺がん患者の約30%を占めるEGFR活性型変異陽性肺がんや3~5%ほどのALK融合遺伝子陽性肺がんの治療において、EGFRやALKを標的とした分子標的薬であるチロシンキナーゼ阻害剤（TKI）は劇的な腫瘍縮小と生存期間の延長をもたらしてきた。しかしながら、治療数年ほどでT790M（EGFR）やG1202R（ALK）などの薬剤耐性変異が高頻度に出現することが臨床上大きな問題となっている。本研究では、EGFR活性型変異陽性肺がんやALK融合遺伝子陽性肺がんに対するEGFR-TKIやALK-TKI治療の過程で、高頻度に出現する薬剤耐性変異がどのように出現するか、その分子メカニズムを解明することを目的としている。これまでに、T790M耐性変異の出現にはDNAメチル化や脱アミノ化酵素の働きが関与している可能性が示唆されているが、T790M以外の耐性変異の出現メカニズムはほとんど分かっていない。そこで、本研究ではまずEGFR-TKIやALK-TKI処理によってどのようなエピジェネティックなDNAの構造変化がEGFR活性型変異陽性肺がんやALK融合遺伝子陽性肺がん細胞において引き起こされるのか、DNAのメチル化パターンを調べた。今年度は特に、Oxford nanopore sequencerを用いたロングリードデータからDNAのメチル化を検出する系の確立に努め、がん細胞サンプルからゲノムワイドにDNAのメチル化を検出することが可能となった。これまでの結果から、複数のEGFR活性型変異陽性肺がんにおいて共通してEGFRのT790M変異サイトで高いDNAのメチル化が起こっていることを明らかとした。現在、ALK融合遺伝子陽性肺がん細胞に対しても同様に薬剤処理によるゲノムワイドなDNAのメチル化パターンの変化を調べているところである。

肺がん患者の約30%を占めるEGFR活性型変異陽性肺がんや3~5%ほどのALK融合遺伝子陽性肺がんの治療において、EGFRやALKを標的とした分子標的薬であるチロシンキナーゼ阻害剤（TKI）は劇的な腫瘍縮小と生存期間の延長をもたらしてきた。しかしながら、治療数年ほどでT790M（EGFR）やG1202R（ALK）などの薬剤耐性変異が高頻度に出現することが臨床上大きな問題となっている。本研究では、EGFR活性型変異陽性肺がんやALK融合遺伝子陽性肺がんに対するEGFR-TKIやALK-TKI治療の過程で、高頻度に出現する薬剤耐性変異がどのように出現するか、その分子メカニズムを解明することを目的としている。これまでに、T790M耐性変異の出現にはDNAメチル化や脱アミノ化酵素の働きが関与している可能性が示唆されているが、T790M以外の耐性変異の出現メカニズムはほとんど分かっていない。そこで、本研究ではまずEGFR-TKIやALK-TKI処理によってどのようなエピジェネティックなDNAの構造変化がEGFR活性型変異陽性肺がんやALK融合遺伝子陽性肺がん細胞において引き起こされるのか、DNAのメチル化パターンを調べた。今年度は特に、Oxford nanopore sequencerを用いたロングリードデータからDNAのメチル化を検出する系の確立に努め、がん細胞サンプルからゲノムワイドにDNAのメチル化を検出することが可能となった。これまでの結果から、複数のEGFR活性型変異陽性肺がんにおいて共通してEGFRのT790M変異サイトで高いDNAのメチル化が起こっていることを明らかとした。現在、ALK融合遺伝子陽性肺がん細胞に対しても同様に薬剤処理によるゲノムワイドなDNAのメチル化パターンの変化を調べているところである。