2015 Fiscal Year Annual Research Report
高齢者造血器腫瘍の発症基盤としてのステムセルエイジングの解明
| Project Area | Establishing a new paradigm of the pathogenesis of diseases through the understanding of stem cell aging |
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| Project/Area Number |
26115009
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| Research Institution | National Hospital Organization Nagoya Medical Center |
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Principal Investigator |
真田 昌 独立行政法人国立病院機構(名古屋医療センター臨床研究センター), その他部局等, その他 (20529044)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横手 幸太郎 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20312944)
宮本 敏浩 九州大学, 大学病院, 講師 (70343324)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 老化 / 造血器腫瘍 / 造血幹細胞 / 早老症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢者の一部において、加齢に伴いクローナル造血が出現し、MDSの発症母地となっている可能性が現在、注目をされている。MDSの若年発症が散見される早老症であるWS患者において、MDSに先行するクローナル造血の有無を全エクソンシーケンスならびに高感度な解析が可能な標的遺伝子シーケンスにより評価したが、クローナル造血を示唆する結果は得られなかった。次に40歳代のWS患者に発症したMDS/AML例の網羅的なシーケンス解析を行ったが、典型的なMDS例とは異なる変異プロファイルであり、WSにおける造血幹細胞・造血環境の変化と通常の加齢に伴う変化は異質である可能性も示唆された。CLL患者のサンプルよりCLL細胞、T細胞、造血幹細胞前駆細胞をFACSソーターにて純化し、全エクソンシーケンスを行い、CLL細胞に獲得されている体細胞変異を同定した。次に同定した体細胞変異を、純化したCD34+CD19-造血幹細胞前駆細胞より抽出したgDNAを用いてPCR反応を行い、次世代シーケンサーによりターゲットシーケンスを行った。骨髄系細胞への分化能力を保持する非常に未分化な造血幹細胞前駆細胞群に一定の頻度でこのような変異が獲得されたクローンが存在していることが確認された。WSの原因遺伝子としてDNA ヘリケース（WRN）が同定されたが、早老をきたす分子機構の解明は進んでいない。実際、Wrn単独欠損マウスは早老形質を示さないため、本研究では、テロメラーゼ（Tert）とWrnの2重欠損マウスを作出し、WS症状を呈するか形態・組織学的な解析を行った。本マウスにおいて、テロメラーゼ活性の消失による生殖細胞系列でのテロメア短縮は確認されたが、2重欠損による顕著な病理学的な変化は認めず、マウスにおけるWS病態の発症にはテロメア短縮の寄与は大きくないことが示唆された。
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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
慢性リンパ性白血病（CLL）を対象とした研究では、CLLにおける体細胞変異の同定と、造血幹細胞前駆細胞におけるsingle cell levelでの評価系を確立し、症例解析を順調に進めている。また、再生不良性貧血（AA）およびWerner症候群（WS）の遺伝子解析結果は、高齢者においても観察をされるクローン性造血の生物学的意義、とりわけ、腫瘍化との関連について研究を進める上で、重要な知見、かつ有用なモデルであると考えられる。マウスモデルを用いた検証に関しては、WSのモデルマウスの作出は、当初予定していたマウスの作成ならびに表現型の解析も進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
WSを背景に若年に発症したMDSにおいては遺伝学的背景が異なる可能性が示唆されたため、WS/MDS例の保存検体を集積し、典型的なMDS例との遺伝学的相違点を明らかとする。また、比較的、若い年齢で発症したMDS例の解析結果を照らし合わせることにより、背景となる加齢性変化のもたらす影響を検証する。高齢者クローン造血や高齢者MDSに特徴的な遺伝子変異を獲得したクローンが選択される背景にある造血の加齢変化について、これまでの知見に基づき、エピゲノム解析も含めて検討を目指す。さらには、幅広い年齢層で観察される造血器腫瘍において、年齢と相関性の高い遺伝子異常から、より横断的に造血の加齢性変化と腫瘍発症の関連を明らかとする。CLLを対象にした研究においては、日本人におけるCLL症例を用いたHSCレベルで獲得されている遺伝子変異群の同定を進める。さらに、我々はCLL細胞とHSCに共通してIRAK-Mが極めて発現が亢進していることを見出しており、その遺伝子の機能解析を進める。先行研究の結果、この遺伝子はCLLにおいては、BCRシグナルの下流に位置し、アポトーシス抵抗性に強く寄与し、HSCにおいては、細胞周期の制御、系統分化の機構に関与している知見を得ており、HSCレベルからの高い発現レベルの持続が異常なB細胞分化に寄与する仮説をたてて検証を進めている。Werner症候群のモデルマウスに関しては、Wrnヘリケースが属するRecQヘリケースファミリーに含まれるRecQL5との機能的な重複が推測されるため、RecQL5の欠損マウスを作成し、機能的代償性と早老症病態の出現について検証する。
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[Journal Article] A TIM-3/Gal-9 autocrine stimulatory loop drives self-renewal of human myeloid leukemia stem cells and leukemic progression.2015
Author(s)
Kikushige Y, Miyamoto T, Yuda J, Jabbarzadeh-Tabrizi S, Shima T, Takayanagi S, Niiro H, Yurino A, Miyawaki K, Takenaka K, Iwasaki H, Akashi K.
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Journal Title
Cell Stem Cell
Volume: 17
Pages: 341
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Somatic Mutations and Clonal Hematopoiesis in Aplastic Anemia.2015
Author(s)
Yoshizato T, Dumitriu B, Hosokawa K, Makishima H, Yoshida K, Townsley D, Sato-Otsubo A, Sato Y, Liu D, Suzuki H, Wu CO, Shiraishi Y, Clemente MJ, Kataoka K, Shiozawa Y, Okuno Y, Chiba K, Tanaka H, Nagata Y, Katagiri T, Kon A, Sanada M, Scheinberg P, Miyano S, Maciejewski JP, Nakao S, Young NS, Ogawa S.
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Journal Title
New England Journal of Medicine
Volume: 373
Pages: 35
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Aberrant splicing of U12-type introns is the hallmark of ZRSR2 mutant myelodysplastic syndrome.2015
Author(s)
Madan V, Kanojia D, Li J, Okamoto R, Sato-Otsubo A, Kohlmann A, Sanada M, Grossmann V, Sundaresan J, Shiraishi Y, Satoru M, Thol F, Ganser A, Yang H, Haferlach T, Ogawa S, Koeffler HP.
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Journal Title
Nature Commun.
Volume: 6
Pages: 6042
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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