多発性骨髄腫の不均一性を考慮した経時的一細胞RNA解析による薬剤耐性遺伝子の同定
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22K08506
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
土師 正二郎 九州大学, 大学病院, 助教 (70883982)
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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 |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 薬剤耐性 / 多発性骨髄腫 / single cell RNA-seq解析 / Single cell RNA-seq解析 |
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| Outline of Research at the Start |
多発性骨髄腫（MM）は多くで薬剤耐性を獲得し再発する。薬剤耐性克服のためには、耐性遺伝子の同定と耐性獲得機構の解明が喫緊の課題であるが、腫瘍（患者）間・腫瘍内不均一性が障壁となり耐性遺伝子の同定があまり進んでいない。
この腫瘍不均一性を克服するため、本研究では初発・寛解・再発時の検体に対し一患者毎の経時的なsingle cell RNA-seq解析を行い、寛解時にも少数残存する耐性細胞が持つ耐性遺伝子の同定を試みる。さらにデータベースによる解析とin vitro解析を組み合わせることで、この遺伝子がMMに広く発現し一般化可能であること、発現上昇が予後不良や薬剤耐性と相関することを確認する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
多発性骨髄腫（以下、MMと称する）は、多くの症例で薬剤耐性が生じ治癒が困難な疾患である。このため、新規薬剤耐性獲得の分子機構の解明とそれを踏まえた治療法の開発や薬剤選択指標の確立は喫緊の課題であるが、薬剤耐性遺伝子の同定が進んでおらず、耐性獲得の分子基盤は不明な点が多い。耐性遺伝子の同定が困難な原因としてMMの腫瘍内・腫瘍間不均一性が挙げられる。MMは同一個体内にも複数のクローンが存在することが知られており、従来の腫瘍細胞全体を対象とした解析では少数のクローンが持つ遺伝子の同定が困難なため、一細胞レベルでの解析が必要である。また、患者間で遺伝子発現プロファイルが大きく異なることが知られており、複数の患者データを一括に解析すると、少数のクローンが持つ遺伝子の同定が困難なため、同一患者の経時的検体を解析する必要があると考えられる。
我々はごく最近、新規薬剤投与前後のMM骨髄検体を対象としたsingle cell RNA-sequencing (以下、scRNA-seqと称する)を行い、薬剤投与により消失する少数細胞集団を見出した。ついでこの集団が持つ発現変動遺伝子のうち、database解析により良好な予後と相関を持つものを、in vitro解析により薬剤感受性を増強するものを選別し、薬剤感受性遺伝子を同定することに成功し論文に報告した。
この解析手法を用いて、薬剤耐性遺伝子の同定と治療法の開発や薬剤選択指標の確立を目的とした研究を行っている。令和4年度の研究実績は以下の通りである。
一患者の、寛解期を含む経時的サンプルを対象としたscRNA-seq解析を行うことで、寛解期に減少しない細胞集団を同定した。Databaseを用いた解析により、これらの集団のみに特徴的に発現する遺伝子が予後に与える影響を解析したところ、予後不良遺伝子を多く持つ細胞集団を同定することに成功した。
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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
令和4年度の進捗は、当初の研究計画から概ね想定の範囲内で成果が得られており、順調に進展していると判断している。
多発性骨髄腫における新規薬剤耐性遺伝子の同定に関する令和4年度の進捗は主に以下の項目である。
1. 寛解期に残存・増加する細胞集団を複数同定した。
2. 上記のうち、発現変動遺伝子として予後不良遺伝子を多数含む細胞集団を見出した。
以上の事から本研究は概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
多発性骨髄腫における新規薬剤耐性遺伝子の同定に関する令和5年度の推進方策は主に以下の項目である。
1. 多発性骨髄腫患者の腫瘍細胞を対象とした細胞表面プロテオミクスのレジストリデータを再解析し、予後不良細胞集団が持つ発現変動遺伝子のうち細胞表面に発現し得るものを同定する。
2. この分子に対する抗体を用い、多発性骨髄腫細胞株より陽性細胞のみをソートする。ソートした細胞を対象としたRNA-sequence解析を行い、純化した細胞が患者より同定した細胞集団と類似することを確認する。
3. ソート前後の細胞株に対し抗多発性骨髄腫薬を添加し細胞毒性アッセイを行い、純化により薬剤耐性が上昇していた際には、新規同定遺伝子に対する抗体投与等を行い、新規治療法の開発を目指す。
得られた成果の多くを学術論文のみならず日本血液学会をはじめとする諸学会等で発表する予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
