成人Ｔ細胞白血病（ＡＴＬ）における癌幹細胞の同定とその細胞生物学的解析

• Project/Area Number: 14J07244
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Hematology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 石垣 知寛 東京大学, 医科学研究所, 助教
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 成人T細胞白血病/リンパ腫 / ATL / HTLV-1 / ATL前駆細胞 / 成人T細胞白血病

Outline of Annual Research Achievements

急性型ATL(成人T細胞白血病)の治療抵抗性の原因の一つとして疑われているATL前駆細胞の同定や、新たな診断・検査法の確立を目指し、将来的にはATLに対するより良い治療法の開発につなげることを最終的な目標として、本年度も患者プライマリ細胞を用いて研究を行った。昨年度、In-Vitroモデル(シャーレの中での間葉系細胞との共培養系)において、急性型ATL(CD4+CADM1+)細胞集団の中の特定の分画（以下、S分画とする）が2週間後の生存能が高いことをFACSを用いて同定した。
本年は、S分画の細胞と、対照ATL細胞分画をそれぞれ新生児NOGマウス（出生後24-48時間以内）に経静脈的に移植しIn-Vivoにおける生存・増殖能を評価した。S分画の細胞を移植した際に、移植マウスは早期に腫瘍死し、マウス内末梢血・脾臓・肝臓等各臓器においても、元患者の末梢血の多数を占めた他のATL細胞分画を作り出すことが確認された。また、実際の患者症例において、化学療法前後のS分画の割合の変化を追ったところ、化学療法後には大部分のATL細胞が死滅しているにも関わらず、ATL細胞分画におけるS分画の割合が高度に高くなり(6.6%から87.0％へ)濃縮されることが繰り返し観察され、S分画の細胞は化学療法抵抗性であった。細胞周期解析においても、S分画の細胞はそのほぼ全てがG0/G1期に存在していた。患者末梢血単核球(PBMC)全体に対し細胞集団ヒエラルキー解析を行うと、S分画の細胞はATL細胞集団の根本に位置し、他のATL細胞がS分画に起源する結果が得られた。
以上より、今回同定した細胞分画は前駆細胞を含む分画と思われ、今後さらなる解析をおこない、ATLの増殖メカニズムの解明ならびに治療法の開発につなげたい。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Advanced HTLV-1 carriers and early-stage indolent ATLs are indistinguishable based on CADM1 positivity in flow cytometry (2015)
  • Author(s): Kobayashi S, Watanabe E, Ishigaki T, Ohno N, Yuji K, Nakano K, Yamochi T, Watanabe N, Tojo A, Watanabe T, Uchimaru K.
  • Journal Title: Cancer Sci Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 598-603
  • DOI: 10.1111/cas.12639
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Quantification of adult T-cell leukemia/lymphoma cells using simple four-color flow cytometry (2015)
  • Author(s): Ishigaki T, Zaike Y, Nojima M, Kobayashi S, Ohno N, Uchimaru K, Tojo A, Nakauchi H, Watanabe N
  • Journal Title: Clinical Chemistry and Laboratory Medicine Volume: 53(1) Issue: 1 Pages: 85-93
  • DOI: 10.1515/cclm-2014-0183
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of flow cytometric methods for evaluation of adult T-cell leukemia and their clinical application＜成人 T 細胞白血病(ATL)におけるフローサイトメトリー解析法の確立とその臨床応用 ～12 カラーの病態解析から 4 カラーの臨床検査まで～＞ (2014)
  • Author(s): 石垣知寛,小林誠一郎,在家裕司,渡辺恵理,佐藤奈津子,大野伸広,渡辺信和,内丸薫,東條有伸,中内啓光
  • Journal Title: Cytometry Research Volume: 24(2) Pages: 1-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CADM1 expression and stepwise downregulation of CD7 are closely associated with clonal expansion of HTLV-I-infected cells in adult T-cell leukemia/lymphoma (2014)
  • Author(s): Kobayashi S, Nakano K, Watanabe E, Ishigaki T, Ohno N, Yuji K, Oyaizu N, Asanuma S, Yamagishi M, Yamochi T, Watanabe N, Tojo A, Watanabe T, Uchimaru K
  • Journal Title: Clinical Cancer Research Volume: 20(11) Issue: 11 Pages: 2851-61
  • DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-13-3169
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 間質依存性増殖をきたす新規急性型ATL細胞株の樹立とそのIn-Vitro/In-Vivoモデルの解析 (2015)
  • Author(s): 石垣 知寛、小林 誠一郎、大野 伸広、東條 有伸、中内 啓光、内丸 薫
  • Organizer: 第62回 日本臨床検査医学会学術集会
  • Place of Presentation: 長良川国際会議場（岐阜県岐阜市）
  • Year and Date: 2015-11-21
• [Presentation] 成人T細胞白血病(ATL)のin vitro/in vivoモデルを用いた新規治療抗体の探索 (2015)
  • Author(s): Tomohiro Ishigaki, Seiichiro Kobayashi, Nobuhiro Ohno, Arinobu Tojo, Hiromitsu Nakauchi, and Kaoru Uchimaru
  • Organizer: 第77回 日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂/金沢市アートホール（石川県金沢市）
  • Year and Date: 2015-10-17
• [Presentation] 間質依存性増殖をきたす新規急性型ATL細胞株の樹立とその細胞生物学的性質の解析 (2015)
  • Author(s): 石垣 知寛、小林 誠一郎、大野 伸広、東條 有伸、中内 啓光、内丸 薫
  • Organizer: 第2回 HTLV-1学会
  • Place of Presentation: 東京大学医科学研究所（東京都港区）
  • Year and Date: 2015-08-22
• [Presentation] 新規樹立細胞株を用いた成人T細胞白血病モデルの確立と新規治療法の探索 (2015)
  • Author(s): 石垣 知寛、小林 誠一郎、大野 伸広、内丸 薫、東條 有伸、中内 啓光
  • Organizer: 第25回 日本サイトメトリー学会学術集会
  • Place of Presentation: お茶の水ソラシティー（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-07-12
• [Presentation] Identification of ATL-initiating cells using in-vitro co-culture and in-vivo xenotransplantation models (2015)
  • Author(s): 石垣 知寛、小林 誠一郎、山崎 聡、大野 伸広、内丸 薫、東條 有伸、中内 啓光
  • Organizer: 第15回 東京大学生命科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-06-27
• [Presentation] Comprehensive Analysis of Surface Antigens on Adult T-Cell Leukemia/Lymphoma (ATL) Cells and Search for ATL-Initiating Cell Markers (2014)
  • Author(s): Tomohiro Ishigaki, Seiichiro Kobayashi, Nobuhiro Ohno, Nobuaki Nakano, Atae Utsunomiya, Satoshi Yamazaki, Nobukazu Watanabe, Kaoru Uchimaru, Arinobu Tojo, Hiromitsu Nakauchi
  • Organizer: 56th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco, CA
  • Year and Date: 2014-12-06
• [Presentation] Establishment of a stroma-dependent ATL cell-line and analysis of its proliferation in vivo (2014)
  • Author(s): 石垣 知寛、小林 誠一郎、大野 伸広、大田 泰徳、渡辺 信和、東條 有伸、中内 啓光、内丸 薫
  • Organizer: 第76回 日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-11-01
• [Presentation] 急性型ATLにおける細胞表面抗原の網羅的クラスタリング解析とATL幹細胞マーカーの探索 (2014)
  • Author(s): Tomohiro Ishigaki, Seiichiro Kobayashi, Nobuaki Nakano, Atae Utsunomiya, Kaoru Uchimaru, Arinobu Tojo
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-26
• [Presentation] 急性型ATLにおける細胞表面抗原のクラスタリング解析とATL幹細胞マーカーの探索 (2014)
  • Author(s): 石垣 知寛、小林 誠一郎、大野 伸広、中野 伸亮、宇都宮 與、山崎 聡、渡辺 信和、東條 有伸、中内 啓光、内丸 薫
  • Organizer: 第1回 HTLV-1学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-08-24
• [Presentation] 成人T細胞白血病(ATL)における細胞表面抗原の網羅的解析とATL幹細胞マーカーの探索 (2014)
  • Author(s): 石垣 知寛、小林 誠一郎、大野 伸広、中野 伸亮、宇都宮 與、山崎 聡、渡辺 信和、内丸 薫、東條 有伸、中内 啓光
  • Organizer: 第24回 日本サイトメトリー学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-06-29
• [Presentation] Comprehensive analysis of surface antigens on ATL cells and search for ATL-initiating cell markers (2014)
  • Author(s): Tomohiro Ishigaki, Seiichiro Kobayashi, Nobuhiro Ohno, Nobuaki Nakano, Atae Utsunomiya, Nobukazu Watanabe, Kaoru Uchimaru, Arinobu Tojo, and Hiromitsu Nakauchi
  • Organizer: 東京大学医科学研究所シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-05-30
• [Book] 臍帯血移植の基礎と臨床（臨床編第７章） (2015)
  • Author(s): 石垣 知寛、渡辺 信和、高橋 聡
  • Total Pages: 288
  • Publisher: 医学書院