Project/Area Number |
22K08452
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
高森 弘之 東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (80792077)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南谷 泰仁 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60451811)
保仙 直毅 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10456923)
西村 純一 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教授 (80464246)
植田 康敬 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30533848)
藤岡 龍哉 関西医科大学, 医学部, 准教授 (70403045)
松岡 由和 関西医科大学, 医学部, 助教 (70533420)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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Keywords | 発作性夜間ヘモグロビン尿症 / PNH / 血液疾患 / 全ゲノム解析 / 遺伝学的系統樹解析 / 系統樹 |
Outline of Research at the Start |
発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)の発症機序は、詳細不明である。造血幹細胞レベルでGPIアンカー型タンパク質の生合成に関わる遺伝子変異が生じると、PNHクローンが誕生する。その後一部の症例でPNHクローンが拡大し、PNHを発症する。本研究では、コロニー形成細胞アッセイ・全ゲノム解析・遺伝学的系統樹解析を組み合わせ、PNHクローン誕生からPNH発症までの遺伝学的プロファイルの軌跡を明らかにする。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)患者から得た単細胞レベルの全ゲノムシークエンスデータを用いて遺伝学的系統樹解析を行い、PNHクローンの発生から臨床的なPNH発症に至る過程を明らかにすることを目的としている。 本年度は、大阪大学大学院医学系研究科血液・腫瘍内科に通院中の2名のPNH患者の骨髄検体を用いて研究を行った。1名は、PIGA遺伝子変異に加えてHMGA2遺伝子変異を認める症例であり、もう1名は複数の異なるPIGA遺伝子変異が認められた症例である。患者から採取した骨髄細胞を単核球に分離し、フローサイトメトリーを用いて、造血幹細胞レベルの細胞集団をPNH分画(CD55/59陰性)とnon-PNH分画(CD55/59陽性)に分けた。次に、メチルセルロースを培地として、TPO、SCF、IL3などのサイトカインを用いてコロニー形成細胞アッセイで細胞増殖を行った。形成されたコロニーから、カラム法を用いてDNAを抽出した。それぞれのコロニーが隣接するコロニーとのコンタミネーションがない場合、単細胞を由来とする細胞集団と考えられるため、コロニーから得られたDNAも単細胞由来であるとして研究を行うことが可能である。DNAのクオリティーチェックを行い、次世代シークエンサーによる全ゲノム解析が可能なものを選択し、ライブラリー作成を行った。その後、次世代シークエンサーを用いて全ゲノム解析を実施し、全ゲノムシーケンスデータを取得した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
患者の骨髄細胞を用いて、コロニー形成細胞アッセイを行い、コロニーからDNAを抽出することができた。研究計画書の計画通りに進展していると考える。
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Strategy for Future Research Activity |
今後は、単細胞由来コロニーから得られた全ゲノムシークエンスデータを用いて、それぞれの患者の遺伝学的系統樹解析を行う。確認された体細胞遺伝子変異から系統樹の樹形を推定し、体細胞遺伝子変異を系統樹に割り付ける。血液細胞に生じる一塩基置換数は、経過した時間に相関することが報告されている。この原理を利用して、任意の遺伝子変異が生じた時期を推定することができる。また得られた系統樹から、合祖理論をもとに、有効細胞集団数の経過を推定することを試みる。臨床情報と統合することで、PNHクローンの誕生から疾患発症までのPNHクローンの拡大の軌跡を明らかにする。
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