白血病幹細胞における新規治療標的としての長鎖非蛋白コードＲＮＡの同定と機能解析

• Project Area: Development of Novel Treatment Strategies Targeting Cancer Stem Cells
• Project/Area Number: 25130702
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 岩間 厚志 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70244126)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2014: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2013: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 白血病幹細胞 / lincRNA / エピジェネティクス / 非蛋白コードRNA / MLL-AF9

Outline of Annual Research Achievements

強い転写活性を有する白血病融合蛋白MLL-AF9によって発現が直接活性化されるhuman lincRNAを, 臍帯血CD34+造血幹・前駆細胞を3xFlag-MLL-AF9で形質転換した細胞を用いて、ChIP-sequence, RNA-sequence解析によってプロファイリングした。その結果、MLL-AF9の十分な結合が得られ, 特異性の高いMLL-AF9の標的遺伝子リストが得られた。同時におこなった転写活性化のヒストンマークであるH3K4me3のChIP-sequenceデータと照合することにより, coding遺伝子97個に加えて, 非遺伝子領域に約20のlincRNA の転写開始点付近にMLL-AF9の特異的な結合を確認した。さらに, MLL-AF6を有する白血病細胞株ML2で抗MLL抗体を用いてChIP-sequenceを行い, その結果と併せて検証することにより, MLL-AF9によって直接転写が活性化されるlincRNAを11に絞り込んだ。ヒトCD34+造血幹・前駆細胞のRNA-sequenceも行ったところ, リストアップした多くlincRNAが正常造血幹・前駆細胞にも発現していることを確認した。また, manual 定量ChIP-sequencingにより11の候補lincRNAのTSS付近へのMLL-AF9の結合を検証したところ, いずれにおいても結合が確認された。RNA-sequenceと定量RT-PCRで候補lincRNAの発現を検討したところ, HoxA9やMeis1のようなMLL-AF9の代表的な標的遺伝子と比較して、発現は全般的に低い傾向にあったが, これはlincRNAに共通した特徴であり、発現が低いながらも機能を有するものと考えられる。今後は、候補lincRNAの白血病幹細胞の特性維持における機能を, ノックダウンと強制発現解析により検証するとともに, lincRNAによる白血病幹細胞における遺伝子発現制御機構を明らかにしていく予定である。今回同定されたlincRNAの中にはMLL-AF9の重要な標的遺伝子の転写活性化機構に関与するものが存在するものと考えられ, 新規治療標的として期待される。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Ezh2 loss promotes development of myelodysplastic syndrome but attenuates its predisposition to leukemic transformation. (2014)
  • Author(s): Sashida, G., Harada, H., Matsui, H., Oshima, M., Yui, M., Harada, Y., Tanaka, S., Mochizuki-Kashio, M., Wang, C., Saraya, A., Muto, T., Hayasi, Y., Suzuki, K., Nakajima, H., Inaba, T., Koseki, H., Huang, G., Kitamura, T. and Iwama, A.
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: 5 Issue: 1 Pages: 5177-5177
  • DOI: 10.1038/ncomms5177
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] MDS with extramedullary erythroid hyperplasia induced by loss of Tet2 in mice. (2014)
  • Author(s): Muto T, Sashida G, Hasegawa N, Nakaseko C, Yokote K, Shimoda K and Iwama A.
  • Journal Title: Leukemia and Lymphoma Volume: 17 Issue: 21 Pages: 1-4
  • DOI: 10.1182/blood-2013-12-544544
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Disulfiram eradicates tumor-initiating hepatocellular carcinoma cells in ROS-p38 MAPK pathway-dependent and -independent manners (2014)
  • Author(s): Chiba T, Suzuki E, Yuki K, Zen Y, Oshima M, Miyagi S, Saraya A, Koide S, Motoyama T, Ogasawara S, Ooka Y, Tawada A, Nakatsura T, Hayashi T, Yamashita T, Kaneko S, Miyazaki M, Iwama A, Yokosuka O
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9(1) Issue: 1 Pages: e84807-e84807
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0084807
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Concurrent loss of Ezh2 and Tet2 cooperates in the pathogenesis of myelodysplastic disorders. (2013)
  • Author(s): Muto T, Sashida G, Oshima M, Wendt GR, Mochizuki-Kashio M, Nagata Y, Sanada M, Miyagi S, Saraya A, Kamio A, Nagae G, Nakaseko C, Yokote K, Shimoda K, Koseki H, Suzuki Y, Sugano S, Aburatani H, Ogawa S, Iwama A.
  • Journal Title: The Journal of Experimental Medicine Volume: 210(12) Issue: 12 Pages: 2627-39
  • DOI: 10.1084/jem.20131144
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Role of polycomb group genes in the pathogenesis of myeloid malignancies (2014)
  • Author(s): Atsushi Iwama
  • Organizer: EMBO Workshop in Hong Kong
  • Place of Presentation: Hong Kong University, China
  • Year and Date: 2014-10-16 – 2014-10-18
  • Invited
• [Presentation] Concurrent loss of Ezh2 and Tet2 cooperates in the pathogenesis of myelodysplastic disorders (2013)
  • Author(s): Iwama A.
  • Organizer: The 72th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
• [Presentation] ヒストン修飾による造血幹細胞の機能制御
  • Author(s): 岩間厚志
  • Organizer: 第36回MCS23日本分子生物学会年会ワークショップ「細胞系譜とエピゲノムダイナミクス」
  • Place of Presentation: 神戸