2016 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 |
Project/Area Number |
26115009
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Research Institution | National Hospital Organization Nagoya Medical Center |
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, 高度診断研究部長 (20529044)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横手 幸太郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20312944)
宮本 敏浩 九州大学, 医学研究院, 准教授 (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 |
Outline of Annual Research Achievements |
MDS患者由来の造血幹細胞分画についてRNAシーケンスを行い、スプライシング因子変異がRNAスプライシングに及ぼす効果を解析した。SF3B1変異例では、特徴的に3’スプライス部位の誤認識がおこり、異常な転写産物が生ずることを明らかにした。SF3B1変異に特徴的な環状鉄芽球の出現において、ヘム合成に関わる遺伝子のミススプライシングが重要な役割を担っている可能性が示唆された(投稿準備中)。さらには、MDSを含む高齢者骨髄系腫瘍においてPHF6の機能欠失型変異が観察をされることを明らかとした。また、MDSは造血幹細胞レベルの細胞がスプライシング関連遺伝子変異やエピゲノム修飾分子変異を獲得し、クローナルに拡大することが起源であると考えられるが、経過中に獲得される遺伝子変異により、その後の進展経過が推測可能であること、CBLやNRAS遺伝子変異の獲得が移植治療後の予後を規定していることを明らかとした。 宮本らは、CLL幹細胞からの異常クローン派生メカニズムとしてCLL細胞に異所性に発現するIRAK-3分子に着目した。CLLではproB細胞レベルでIRAK-3の高発現が出現し、CLL細胞までその高発現が持続するのに対し、正常では前駆細胞にコミットすると同時にIRAK-3発現はshut offされていた。IRAK-3分子はCLL細胞において、c-CBLと結合し、その機能を抑制することでBCRシグナルを正に制御することを見出した。 横手らは、WS患者由来細胞の細胞生物学的解析から、細胞増殖低下、ROS増加、および継代初期にSA-β-Gal活性の増加が認められた。さらに、IL-6遺伝子発現増加や核構造の肥大化など、典型的な細胞老化形質を示した。また核膜タンパク質LAP2やHP1に加えてHistone H3K9メチル基転移酵素SUV39H1発現も減少し、核構造異常やエピゲノム変化を裏付けた。
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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
概ね予定通りに経過していると考える。 高齢者MDSに特徴的な遺伝子異常であるスプライシング遺伝子変異のMDSの病態形成における分子メカニズムについて、変異特異的なスプライシング異常ならびに標的遺伝子候補を明らかとした。さらには、スプライシング因子変異以降に獲得される遺伝子変異の中で、その後の進展経過や移植治療後の予後を規定している遺伝子を同定した。 CLL幹細胞からのCLLクローンの派生においてIRAK-3の発現異常が関与し、IRAK-3がBCRシグナル制御に関わっていることを明らかとした。 WS患者由来細胞の細胞生物学的解析から、典型的な細胞老化形質に、核構造異常やエピゲノム変化が関与している可能性を見出している。WSの新たなモデルマウスの作製も計画に基づき、進めている。
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Strategy for Future Research Activity |
MDSの経時的検体ならびにスプライシング因子変異のモデルマウスの解析を通じて、MDS発症・進展の基盤にある加齢性クローン造血の病態意義を明らかとする。成人発症型の早老症であるウェルナー症候群(WS)を背景に若年に発症したMDSにおいて遺伝子解析を行い、典型的なMDSと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、高齢発症MDS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。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。 IRAK-3分子のCLL細胞における機能解析を継続する。特にCLL細胞における異所性発現メカニズムをepigeneticな観点からChIP-SeqあるいはATAC-Seqといった手法を用いて解析する。さらにCLLにおけるIRAK-3分子のもう一つの機能として、先行研究の結果、抗アポトーシス作用誘導を見出しており、この点に関しても解析を遂行する。 WS患者由来細胞に核膜関連遺伝子(Lmna, Lmnb, Lap2, HP1など)の遺伝子導入により細胞老化様形質が改善するか調べ、早老症で共通に認められる核構造異常による細胞老化制御機構を調べる。また継続して作出中である、Wrn遺伝子とRecQL5遺伝子の2重欠損マウスの早老症組織変化を解析し、新しい早老症発症モデルマウスの作製を目指す。
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Research Products
(55 results)
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[Journal Article] Acquired expression of CblQ367P in mice induces dysplastic myelopoiesis mimicking chronic myelomonocytic leukemia2017
Author(s)
Nakata Y, Ueda T, Nagamachi A, Yamasaki N, Ikeda KI, Sera Y, Takubo K, Kanai A, Oda H, Sanada M, Ogawa S, Tsuji K, Ebihara Y, Wolff L, Honda ZI, Suda T, Inaba T, Honda H.
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Journal Title
Blood
Volume: 129
Pages: 2148-2160
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Structural Determinants of the Gain-of-Function Phenotype of Human Leukemia-associated Mutant CBL Oncogene.2017
Author(s)
Nadeau SA, An W, Mohapatra BC, Mushtaq I, Bielecki TA, Luan H, Zutshi N, Ahmad G, Storck MD, Sanada M, Ogawa S, Band V, Band H.
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Journal Title
J Biol Chem
Volume: 292
Pages: 3666-3682
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Recurrent genetic defects on chromosome 5q in myeloid neoplasms.2017
Author(s)
Hosono N, Makishima H, Mahfouz R, Przychodzen B, Yoshida K, Jerez A, LaFramboise T, Polprasert C, Clemente MJ, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Sanada M, Cui E, Verma AK, McDevitt MA, List AF, Saunthararajah Y, Sekeres MA, Boultwood J, Ogawa S, Maciejewski JP.
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Journal Title
Oncotarget
Volume: 8
Pages: 6483-6495
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dynamics of clonal evolution in myelodysplastic syndromes.2017
Author(s)
Makishima H, Yoshizato T, Yoshida K, Sekeres MA, Radivoyevitch T, Suzuki H, Przychodzen B, Nagata Y, Meggendorfer M, Sanada M, et. al.
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Journal Title
Nature Genetics
Volume: 49
Pages: 204
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] WRN Mutation Update: Mutation Spectrum, Patient Registries, and Translational Prospects.2017
Author(s)
Yokote K, Chanprasert S, Lee L, Eirich K, Takemoto M, Watanabe A, Koizumi N, Lessel D, Mori T, Hisama FM, Ladd PD, Angle B, Baris H, Cefle K, Palanduz S, Ozturk S, Chateau A, Deguchi K, Easwar TK, Federico A, Fox A, Grebe TA, Hay B, Nampoothiri S, Seiter K, Streeten E, Poke G, Poot M, Posmyk R, Oshima J
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Journal Title
Hum Mutat
Volume: 38
Pages: 7-15
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Identification of unipotent megakaryocyte progenitors in human hematopoiesis.2017
Author(s)
K. Miyawaki. Iwasaki, T. Jiromaru, H. Kusumoto, A. Yurino, T. Sugio, Y. Uehara, J. Odawara, S. Daitoku, Y. Kunisaki, Y. Mori, Y. Arinobu, H. Tsuzuki, Y. Kikushige, T. Iino, K. Kato, K. Takenaka, T. Miyamoto, T. Maeda, *K. Akashi
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Journal Title
Blood
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Graft-versus-host disease targets ovary and causes female infertility in mice.2017
Author(s)
S. Shimoji, D. Hashimoto, H. Tsujigiwa, K. Miyawaki, K. Kato, S. Takahashi, R. Ogasawara, T. Jiromaru, H. Iwasaki, T. Miyamoto, K. Akashi, *T. Teshima
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Journal Title
Blood
Volume: 129
Pages: 1216-1225
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mobilization of human immature hematopoietic progenitors through combinatory use of bortezomib and immunomodulatory drugs.2017
Author(s)
T. Tochigi, T. Aoki, *Y. Kikushige, T. Kamimura, Y. Ito, T. Shima, T. Yamauchi, Y. Mori, G. Yoshimoto, K. Kamezaki, K. Kato, K. Takenaka, H. Iwasaki, K. Akashi, T. Miyamoto
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Journal Title
Int J Hematol
Volume: 105
Pages: 423-432
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Comparative analysis of pulmonary hypertension in patients treated with imatinib, nilotinib and dasatinib.2017
Author(s)
M. Minami, T. Arita, H. Iwasaki, T. Muta, T. Aoki, K. Aoki, S. Yamasaki, T. Matsushima, K. Kato, K. Takenaka, K. Tanimoto, T. Kamimura, R. Ogawa, K. Akashi, *T. Miyamoto
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Journal Title
Br J Haematol
Volume: 177
Pages: 578-587
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Somatic PHF6 mutations in 1760 cases with various myeloid neoplasms.2016
Author(s)
Mori T, Nagata Y, Makishima H, Sanada M, Shiozawa Y, Kon A, Yoshizato T, Sato-Otsubo A, Kataoka K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Ishiyama K, Miyawaki S, Mori H, Nakamaki T, Kihara R, Kiyoi H, Koeffler HP, Shih LY, Miyano S, Naoe T, Haferlach C, Kern W, Haferlach T, Ogawa S, Yoshida K.
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Journal Title
Leukemia
Volume: 30
Pages: 2270-2273
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Comprehensive mutational analysis of primary and relapse acute promyelocytic leukemia.2016
Author(s)
Madan V, Shyamsunder P, Han L, Mayakonda A, Nagata Y, Sundaresan J, Kanojia D, Yoshida K, Ganesan S, Hattori N, Fulton N, Tan KT, Alpermann T, Kuo MC, Rostami S, Matthews J, Sanada M, et. al.
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Journal Title
Leukemia
Volume: 30
Pages: 2430
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A novel podocyte gene, semaphorin 3G, protects glomerular podocyte from lipopolysaccharide-induced inflammation.2016
Author(s)
Ishibashi R, Takemoto M, Akimoto Y, Ishikawa T, He P, Maezawa Y, Sakamoto K, Tsurutani Y, Ide S, Ide K, Kawamura H, Kobayashi K, Tokuyama H, Tryggvason K, Betsholtz C, Yokote K
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 6
Pages: 25955
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Matricellular protein CCN3 mitigates abdominal aortic aneurysm.2016
Author(s)
Zhang C, van der Voort D, Shi H, Zhang R, Qing Y, Hiraoka S, Takemoto M, Yokote K, Moxon JV, Norman P, Kuivaniemi H, Atkins GB, Gerson SL, Shi GP, Golledge J, Dong N, Perbal B, Prosdocimo DA, Lin Z
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Journal Title
J Clin Invest
Volume: 126
Pages: 1282-1299
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Cushing Syndrome Due to ACTH-Secreting Pheochromocytoma, Aggravated by Glucocorticoid-Driven Positive-Feedback Loop.2016
Author(s)
Sakuma I, Higuchi S, Fujimoto M, Takiguchi T, Nakayama A, Tamura A, Kohno T, Komai E, Shiga A, Nagano H, Hashimoto N, Suzuki S, Mayama T, Koide H, Ono K, Sasano H, Tatsuno I, Yokote K, Tanaka T
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Journal Title
J Clin Endocrinol Metab
Volume: 101
Pages: 841-846
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Enhanced Reconstitution of Human Erythropoiesis and Thrombopoiesis in an Immunodeficient Mouse Model with Kit(Wv) Mutations.2016
Author(s)
A. Yurino, K. Takenaka, T. Yamauchi, T. Nunomura, Y. Uehara, F. Jinnouchi, K. Miyawaki, Y. Kikushige, K. Kato, T. Miyamoto, H. Iwasaki, Y. Kunisaki, *K. Akashi
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Journal Title
Stem Cell Reports
Volume: 7
Pages: 425-438
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Calreticulin mutation does not contribute to disease progression in essential thrombocythemia by inhibiting phagocytosis.2016
Author(s)
S. Daitoku, K. Takenaka, T. Yamauchi, A. Yurino, F. Jinnouchi, T. Nunomura, T. Eto, T. Kamimura, M. Higuchi, N. Harada, N. Saito, T. Miyamoto, H. Iwasaki, *K. Akashi
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Journal Title
Exp Hematol
Volume: 44
Pages: 817-825
DOI
Peer Reviewed
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