Development of a novel therapeutic method for myeloproliferative neoplasia by identifying a novel driver mutation and analyzing its function.

• Project/Area Number: 17K16195
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Hematology
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: Imai Misa 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50709003)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: triple-negative MPN / 骨髄増殖性腫瘍 / 造血器腫瘍 / 全エクソン配列解析 / ドライバー遺伝子変異 / サイトカイン非依存性増殖 / MPN / 血液腫瘍学

Outline of Final Research Achievements

Patients with essential thrombocythemia (ET) without typical somatic mutations were classified into those with atypical MPL mutations and those with no mutation. Of these, the latter patients were mostly young women and were at low risk of thrombosis and secondary fibrosis. The blood cells of the patient exhibited polyclonal hematopoiesis, but the stem cells exhibited a capacity to form cell-autonomous megakaryocytic colonies. On the other hand, when Ba/F3 cells was transduced with wild-type MPL and cultured for several weeks in the absence of cytokine, cells gained a capacity to proliferate in the absence of cytokine associated with constitutive activation of MPL downstream molecules. These findings strongly suggested an existence of yet unidentified molecular mechanism for the MPL activation, which may play a role in the development of ET with no mutation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、典型的な遺伝子変異の見つからないETの病態の理解を深める知見が得られた。さらに、リガンド非依存性にMPL下流シグナルを活性化する未知のメカニズムが存在することが初めて明らかになるとともに、このメカニズムによりETが発症する可能性が示された。今後の研究により、ET発症の新たな分子基盤が解明されることが見込まれることから、当該患者に対する迅速な診断法や有効な治療法の開発が期待される。

Research Products

• [Journal Article] JAK2 exon 12 mutation in myelodysplastic/myeloproliferative neoplasm with ring sideroblasts and thrombocytosis: Not an exclusive mutation to polycythaemia vera (2019)
  • Author(s): Inano, T. Araki, M. Morishita, S. Imai, M. Yasuda, H. Nitta, H. Ito, M. Edahiro, Y. Ochiai, T. Misawa, K. Fukuda, Y. Ohsaka, A. Komatsu, N.
  • Journal Title: British Journal of Haematology Volume: 187 Issue: 1
  • DOI: 10.1111/bjh.16146
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evidence for prevention of renal dysfunction associated with primary myelofibrosis by cytoreductive therapy (2019)
  • Author(s): Fukuda Yasutaka、Araki Marito、Yamamoto Kouji、Morishita Soji、Inano Tadaaki、Misawa Kyohei、Ochiai Tomonori、Edahiro Yoko、Imai Misa、Yasuda Hajime、Gotoh Akihiko、Ohsaka Akimichi、Komatsu Norio
  • Journal Title: Haematologica Volume: 印刷中 Issue: 11 Pages: e506-e509
  • DOI: 10.3324/haematol.2018.208876
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mutant calreticulin interacts with MPL in the secretion pathway for activation on the cell surface (2019)
  • Author(s): Masubuchi Nami、Araki Marito、Yang Yinjie、Hayashi Erina、Imai Misa、Edahiro Yoko、Hironaka Yumi、Mizukami Yoshihisa、Kihara Yoshihiko、Takei Hiraku、Nudejima Mai、Koike Masato、Ohsaka Akimichi、Komatsu Norio
  • Journal Title: Leukemia Volume: 34 Issue: 2 Pages: 499-509
  • DOI: 10.1038/s41375-019-0564-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Homomultimerization of mutant calreticulin is a prerequisite for MPL binding and activation (2018)
  • Author(s): Araki Marito、Yang Yinjie、Imai Misa、Mizukami Yoshihisa、Kihara Yoshihiko、Sunami Yoshitaka、Masubuchi Nami、Edahiro Yoko、Hironaka Yumi、Osaga Satoshi、Ohsaka Akimichi、Komatsu Norio
  • Journal Title: Leukemia Volume: 33 Issue: 1 Pages: 122-131
  • DOI: 10.1038/s41375-018-0181-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Skewed megakaryopoiesis in human induced pluripotent stem cell-derived haematopoietic progenitor cells harbouring calreticulin mutations (2018)
  • Author(s): Hiraku Takei, Yoko Edahiro, Shuichi Mano, Nami Masubuchi, Yoshihsa Mizukami, Misa Imai, Soji Morishita, Kyohei Misawa, Tomonori Ochiai, Satoshi Tsuneda, Hiroshi Endo, Sou Nakamura, Koji Eto, Akimichi Ohsaka, Marito Araki, Norio Komatsu
  • Journal Title: British Journal of Haematology Volume: 印刷中 Issue: 6 Pages: 791-802
  • DOI: 10.1111/bjh.15266
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Histone Acetyltransferase p300/CREB-binding Protein-associated Factor (PCAF) Is Required for All-trans-retinoic Acid-induced Granulocytic Differentiation in Leukemia Cells (2017)
  • Author(s): Sunami Yoshitaka、Araki Marito、Kan Shin、Ito Akihiro、Hironaka Yumi、Imai Misa、Morishita Soji、Ohsaka Akimichi、Komatsu Norio
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 292 Issue: 7 Pages: 2815-2829
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.745398
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Somatic mutations of calreticulin in myeloproliferative neoplasms (2017)
  • Author(s): Imai Misa、Araki Marito、Komatsu Norio
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: 105 Issue: 6 Pages: 743-747
  • DOI: 10.1007/s12185-017-2246-9
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 真正トリプルネガティブ本態性血小板血症における臨床的・分子生物学的特異性. (2019)
  • Author(s): 稲野資明, 荒木真理人, 森下総司, 落合友則, 三澤恭平, 福田泰隆, 緑川直子, 橳島麻衣, 伊藤雅文, 大佐賀智, 枝廣陽子, 今井美沙, 田口鉄平, 奥田真帆, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第81回日本血液学会学術集会
• [Presentation] JAK2 V617Fのコピー数はサイトカイン受容体の活性化に重要である. (2019)
  • Author(s): 北澤爽汰, 荒木真理人, 塩入香穂, 森下総司, 増渕菜弥, 馬場照美, 山本誠司, 堀内祥行, 今井美沙, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第81回日本血液学会学術集会
• [Presentation] CALR遺伝子変異による骨髄増殖性腫瘍モデルマウスの作出. (2019)
  • Author(s): 今井美沙, 福田泰隆, 田口鉄平, 三澤恭平, 童紅連, 荒木喜美, 大里元美, 荒木真理人, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第81回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 変異型calreticulin特異的配列によるゴルジ体への局在. (2019)
  • Author(s): 水上喜久, 荒木真理人, 今井美沙, 林英里奈, 増渕菜弥, 楊印杰, 木原慶彦, 弘中由美, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第81回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 真性多血症患者由来iPS細胞におけるJAK2 V617F変異の修正. (2019)
  • Author(s): 枝廣陽子, 劉暢, 荒木真理人, 橳島麻衣, 森下総司, 今井美沙, 増渕菜弥, 水上喜久, 眞野修一, 竹井拓, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第81回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 変異型CALRはMPLと分泌経路で相互作用し細胞表面で活性化を引き起こす. (2019)
  • Author(s): 増渕菜弥, 荒木真理人, 楊印杰, 林英里奈, 今井美沙, 枝廣陽子, 弘中由美, 水上喜久, 木原慶彦, 小池正人, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第81回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 全トランス型レチノイン酸による白血病細胞分化制御因子の同定. (2019)
  • Author(s): 角南義孝, 荒木真理人, 山本誠司, 白根脩一, 堀内祥行, 辻岡 一也, 茂櫛薫, 山口茂夫, 今井美沙, 森下総司, 大坂顯通, 小松 則夫.
  • Organizer: 第29回日本サイトメトリー学会学術集会
• [Presentation] 変異型特異的配列による変異型CALRの細胞内局在の規定. (2019)
  • Author(s): 水上喜久, 荒木真理人, 今井美沙, 林絵里奈, 増渕菜弥, 楊印杰, 木原慶彦, 弘中由美, 大坂顯通, 小松 則夫.
  • Organizer: 第29回日本サイトメトリー学会学術集会
• [Presentation] JAK2 exon 12変異およびSF3B1 変異を有する MDS/MPN-RS-T における 腫瘍クローンの様相の解明. (2019)
  • Author(s): 稲野資明, 荒木真理人, 森下総司, 今井美沙, 新田英昭, 伊藤雅文, 福田泰隆, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第29回日本サイトメトリー学会学術集会
• [Presentation] calreticulin変異による骨髄増殖性腫瘍発症の分子メカニズム. (2019)
  • Author(s): 荒木真理人, 楊印杰, 増渕菜弥, 林英里奈, 水上喜久, 木原慶彦, 今井美沙, 弘中由美, 橳島麻衣, 枝廣陽子, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第29回日本サイトメトリー学会学術集会
• [Presentation] 分泌経路における変異型分子シャぺロンとサイトカイン受容体の会合による細胞の腫瘍化. (2019)
  • Author(s): 増渕菜弥, 荒木真理人, 木原慶彦, 楊印杰, 今井美沙, 水上喜久, 林英里奈, 弘中由美, 竹井拓, 枝廣陽子, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第29回日本サイトメトリー学会学術集会
• [Presentation] The Zygosity of JAK2V617F Determines the Disease Entities of Myeloproliferative Neoplasms By Modulating Erythropoiesis but Not Megakaryopoiesis (2018)
  • Author(s): Hiraku Takei, Yoko Edahiro, Lihua Li, Yoshihisa Mizukami, Misa Imai, Soji Morishita, Akimichi Ohsaka, Marito Araki and Norio Komatsu
  • Organizer: 60th Annual Meeting of Exposition
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 受容体活性化のにおいて野生型JAK2は変異型JAK2を抑制しているようである. (2018)
  • Author(s): 北澤爽汰, 荒木真理人, 森下総司, 楊印杰, 今井美沙, 大坂顕通, 小松則夫.
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 細胞減少療法はPMF患者における腎機能の悪化を防止する. (2018)
  • Author(s): 福田泰隆, 荒木真理人, 山本紘司, 森下総司, 稲野資明, 三澤恭平, 落合友則, 枝廣陽子, 今井美沙, 後藤明彦, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 変異型 CALRの多量体化は MPLとの結合と活性化に必須である. (2018)
  • Author(s): 荒木真理人, 楊印杰, 今井美沙, 水上喜久, 木原慶彦, 角南義孝, 増渕菜弥, 枝廣陽子, 弘中由美, 大佐賀智, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会
• [Presentation] APL細胞の分化誘導におけるATRA標的遺伝子の同定. (2018)
  • Author(s): 角南義孝, 荒木真理人, 山本誠司, 堀内祥行, 辻岡一也, 茂櫛薫, 今井美沙, 森下総司, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会
• [Presentation] Boarding on the secretary pathway is required for the oncogenic property of mutant calreticulin. (2018)
  • Author(s): Araki M, Masubuchi N, Hayashi E, Yang Y, Imai M, Kihara Y, Mizukami Y, Hironaka Y, Edahiro Y, Ohsaka A, Komatsu N.
  • Organizer: 23rd Congress of the European Hematology Association
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Establishment of an in vitro model for the skewed megakaryopoiesis by calreticulin mutation in human cells. (2017)
  • Author(s): Takei H, Mano S, Masubuchi N, Mizukami Y, Morishita S, Imai M, Edahiro Y, Hironaka Y, Nudejima M, Tsuneda S, Endo H, Nakamura S, Eto K, Ohsaka A, Araki M, Komatsu N.
  • Organizer: 22nd Congress of the European Hematology Association
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Localization of Mutant Calreticulin in the Golgi Apparatus Is Required for Its Oncogenic Capacity. (2017)
  • Author(s): Masubuchi N, Araki M, Hayashi E, Yang Y, Imai M, Kihara Y, Mizukami Y, Hironaka Y, Takei H, Edahiro Y, Ohsaka A, Komatsu N.
  • Organizer: 59th Annual Meeting of the American Society of Hematology and Exposition
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 変異型CALRタンパク質の発現を制御するメカニズム (2017)
  • Author(s): 木原慶彦, 荒木真理人, 楊印杰, 今井美沙, 増渕菜弥, 水上喜久, 弘中由美, 竹井拓, 枝廣陽子, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第79回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 変異型CALRによる巨核球分化偏向性はGATA2の発現亢進と相関している (2017)
  • Author(s): 竹井拓, 眞野修一, 増渕菜弥, 水上喜久, 今井美沙, 森下総司, 枝廣陽子, 弘中由美, 橳島麻衣, 遠藤大, 中村壮, 江藤浩之, 大坂顯通, 荒木真理人, 小松則夫.
  • Organizer: 第79回日本血液学会学術集会
• [Presentation] ATRAにより好中球細胞へ分化誘導されたAPL細胞の遺伝子発現プロファイル (2017)
  • Author(s): 角南義孝, 荒木真理人, 山本誠司, 堀内祥行, 茂櫛薫, 弘中由美, 今井美沙, 森下総司, 顯通 大, 小松則夫.
  • Organizer: 第79回日本血液学会学術集会
• [Presentation] Engagement of mutant calreticulin and MPL in a cellular compartment is required for MPL activation. (2017)
  • Author(s): Masubuchi N, Araki M, Hayashi E, Yang Y, Imai M, Mizukami Y, Hironaka Y, Takei H, Morishita S, Kihara Y, Edahiro Y, Ohsaka A, Komatsu N.
  • Organizer: 第79回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 骨髄増殖性腫瘍に見出される変異型 CALR 蛋白質の細胞内局在 (2017)
  • Author(s): 林英里奈, 荒木真理人, 増渕菜弥, 水上喜久, 楊印杰, 今井美沙, 弘中由美, 竹井拓, 木原慶彦, 枝廣陽子, 大坂顯通, 小松則夫.
  • Organizer: 第79回日本血液学会学術集会
• [Presentation] カルレチキュリン変異を有する血球前駆細胞は巨核球への分化偏向性を有する (2017)
  • Author(s): 竹井拓, 眞野修一, 増渕菜弥, 水上喜久, 今井美沙, 森下総司, 枝廣陽子, 弘中由美, 橳島麻衣, 常田聡, 遠藤大, 中村壮, 江藤浩之, 大坂顯通, 荒木真理人, 小松則夫.
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会