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Development of novel treatment strategy for TKI resistant chronic myeloid leukemia cell.

Research Project

Project/Area Number 21K08406
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Takaku Tomoiku  順天堂大学, 医学部, 准教授 (20408256)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荒木 真理人  順天堂大学, 大学院医学研究科, 客員教授 (80613843)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords慢性骨髄性白血病 / 白血病幹細胞 / ミトコンドリア / ゴーストサイトメトリー / シングルセルアナリシス / ミトコンドリアの断片化 / DRP1 / チロシンキナーゼ阻害薬治療抵抗性 / チロシンキナーゼ阻害薬 / 治療抵抗性
Outline of Research at the Start

慢性骨髄性白血病はチロシンキナーゼ阻害薬が開発された2000年以降、生命予後がおおきく改善した。しかし、薬剤を中止する臨床試験の結果、中止後も再発を認めない患者は10~20%程度と限られており、多くの患者では長期間の内服が求められている。このため、内服に伴う様々な合併症や、患者個人のみならず社会的にも医療費の負担が大きいなど新たな問題点が生じており、残存腫瘍細胞を根絶するための治療薬の開発が求められている。本研究では、残存腫瘍細胞を1細胞から抽出し解析を行うことで治療抵抗性のメカニズムを明らかにすると共に、得られた結果を基に”真の意味”での治癒が達成出来る新規治療薬の開発を目指すものである。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to identify, extract, and cytogenetically analyze leukemia stem cells from chronic myeloid leukemia to find novel therapeutic targets. Initially, we planned to sorting cell, based on surface antigens CD34 positive, CD38 negative and succeeded in cell lines, but had faced on technical difficulty because of vulnerability of patient cells. Acquisition of knowledge about mitochondrial fragmentation occurs in BCR-ABL1-positive cells, we employed ghost cytometry, which can detect structural changes in intracellular microorganisms. We have succeeded in fractionation of unknown cell fraction, which is not observed in healthy individual bone marrow by the UMAP analysis. We plan to perform single cell analysis in the future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現状においては、細胞の表面抗原を基にした白血病幹細胞の同定は、細胞数がごく少数である事や特徴的な表面抗原情報が不十分であること、さらには採取後もその検証方法も限られている。このような状況において、白血病細胞においてはミトコンドリアが断片化しているという発見をもとに、ゴーストサイトメトリーを採用した本研究は独創的かつ高い先進性を有すると考える。さらに、ゴーストサイトメトリーによる測定で得られた情報をもとに解析を行うことで、健常者の骨髄にはみられない細胞分画の同定に成功し、将来的なシングルセル解析への道筋を開いた。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Artificial Intelligence Enables the Label-Free Identification of Chronic Myeloid Leukemia Cells with Mitochondrial Morphological Alterations2023

    • Author(s)
      Suzuki Kohjin、Watanabe Naoki、Torii Satoru、Arakawa Satoko、Ochi Kiyosumi、Tsuchiya Shun、Yamada Kazuhiro、Kawamura Yoko、Ota Sadao、Komatsu Norio、Shimizu Shigeomi、Ando Miki、Takaku Tomoiku
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: -

    • DOI

      10.1101/2023.07.26.550632

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] MAPK活性化とDrp1リン酸化により誘導されるCML細胞のAI検出可能なミトコンドリアの変化2023

    • Author(s)
      鈴木行人,高久智生
    • Organizer
      日本血液学会学術集会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Artificial Intelligence-Driven “Ghost Cytometry” Enables Label-Free Identification of Chronic Myeloid Leukemia Cells Through Mitochondrial Morphological Alterations2023

    • Author(s)
      Kohjin Suzuki, Tomoiku Takaku
    • Organizer
      25th ESH iCMLf John Goldman Conference on Chronic Myeloid Leukemia: Biology and Therapy
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] AI-Driven “Ghost Cytometry” Enables Label-Free Identification of Leukemia Cells Through Mitochondrial Alterations2023

    • Author(s)
      Kohjin Suzuki, Tomoiku Takaku
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] CML細胞における細胞内小器官の機能および形態分析2022

    • Author(s)
      高久智生
    • Organizer
      第84回日本血液学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] AIを搭載したゴーストサイトメトリーによる末梢血CML細胞の鑑別2022

    • Author(s)
      鈴木行人
    • Organizer
      第84回日本血液学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ゴーストサイトメトリーを用いた非標識白血病細胞の判別性能の検証と、その形態・機能解析2022

    • Author(s)
      鈴木行人
    • Organizer
      第32回日本サイトメトリー学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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