エピジェネティック制御破綻によるRUNX異常からのMDS/MPN分子発症機構解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09460
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 原田 浩徳 順天堂大学, 医学部, 准教授 (10314775)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原田 結花 文京学院大学, 保健医療学部, 教授 (50379848)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: RUNX1 / アイソタイプ / 慢性骨髄単球性白血病（CMML） / MDS/MPN / スプライシング因子

Outline of Annual Research Achievements

慢性骨髄単球性白血病（CMML）を中心とした骨髄異形成／骨髄増殖性腫瘍（MDS/MPN）患者の骨髄液・末梢血からDNAを抽出し、エピジェネティック関連遺伝子変異解析を行ったところ、スプライシング因子SRSF2変異およびU2AF1変異を高頻度に認めた。しかし、環状鉄芽球を有するMDSにおいて疾患特異性の高いスプライシング因子SF3B1変異は認められなかった。また、MDSで高率に変異がみられるRUNX1変異を検討したところ、MDSよりもさらに高頻度に変異が認められた。
次に、MDS/MPN患者から分取したCD34陽性細胞からRNAを抽出し、RUNX1アイソタイプの発現を定量的RT-PCR法にて検討した。MDS/MPNにおいて、造血幹細胞の増殖を促進することが示されているRUNX1aが過剰発現しており、逆に正常アイソタイプであるRUNX1bの発現が抑制されていた。症例ごとに検討したところ、スプライシング因子変異とRUNX1a過剰発現に有意な関連性が示された。このことから、スプライシング因子変異の標的の一つがRUNX1aであることが示唆された。
そこで、MDS患者由来のTF-1細胞株にSRSF2変異体を導入したところ、RUNX1aの過剰発現が誘導され、逆にRUNX1bの発現が抑制された。すなわち、MDS/MPNの発症にRUNX1遺伝子変異に加え、スプライシング因子変異によりRUNX1aの過剰発現を介した機序の存在が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

RUNX1アイソフォームであるRUNX1aの過剰発現がMDS/MPNの発症に関与しており、スプライシング因子の変異がRUNX1aの過剰発現を誘導することを見出し、この経路による新たなMDS/MPN発症機序が確認された。引き続き、MDS/MPN発症機序におけるRUNX1a過剰発現が果たす生物学的役割について、詳細な検討に着手した。

Strategy for Future Research Activity

RUNX1アイソフォームであるRUNX1aの過剰発現がMDS/MPNの発症に関与しており、スプライシング因子の変異がRUNX1aの過剰発現を誘導することを見出した。この経路による新たなMDS/MPN発症機序が確認された。引き続き、MDS/MPN発症機序におけるRUNX1a過剰発現が果たす生物学的役割について、詳細な検討に着手した。

Causes of Carryover

研究代表者については、大学建物の建て替えに伴い、一時的に実験を停止していた時期があったため、消耗品の購入が遅れた。また、出張費用を関連する他経費により支出したことから、残額が生じた。研究分担者については、異動したために研究の立ち上げが遅れたことから、残額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験室の整備が平成27年度中に完了したため、残額を使用して研究を遂行する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Genetic basis of myeloid transformation in familial platelet disorder/acute myeloid leukemia patients with haploinsufficient RUNX1 allele (2016)
  • Author(s): Sakurai M, Kasahara H, Yoshida K, Yoshimi A, Kunimoto H, Watanabe N, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Harada Y, Harada H, Kawakita T, Kurokawa M, Miyano S, Takahashi S, Ogawa S, Okamoto S, Nakajima H
  • Journal Title: Blood Cancer J Volume: 6 Pages: e392
  • DOI: 10.1038/bcj.2015.81
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Spectrum of clinical and genetic features of patients with inherited platelet disorder with suspected predisposition to hematological malignancies: a nationwide survey in Japan (2016)
  • Author(s): Yoshimi A, Toya T, Nannya Y, Takaoka K, Kirito K, Ito E, Nakajima H, Hayashi Y, Takahashi T, Moriya-Saito A, Suzuki K, Harada H, Komatsu N, Usuki K, Ichikawa M, Kurokawa M
  • Journal Title: Ann Oncol Volume: 2016 Feb 15 Pages: in press
  • DOI: pii: mdw066 [Epub ahead of print]
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 慢性骨髄単球性白血病（CMML：病態解明の進歩と治療の現在） (2016)
  • Author(s): 原田結花，原田浩徳
  • Journal Title: 臨床血液 Volume: 57(2) Pages: 147-155
  • DOI: 10.11406/rinketsu.57.147
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent advances in myelodysplastic syndromes: molecular pathogenesis and its implications for targeted therapies (2015)
  • Author(s): Harada H, Harada Y
  • Journal Title: Cancer Sci Volume: 106(4) Pages: 329-336
  • DOI: 10.1111/cas.12614
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A C-terminal mutant of C/EBPalpha (C/EBPalpha-C) down-regulates Csf1r, a potent accelerator in the progression of AML with C/EBPalpha-C (2015)
  • Author(s): Togami K, Kitaura J, Uchida T, Inoue D, Nishimura K, Kawabata KC, Nagase R, Horikawa S, Izawa K, Fukuyama T, Nakahara F, Oki T, Harada Y, Harada H, Aburatani H, Kitamura T
  • Journal Title: Exp Hematol Volume: 43(4) Pages: 300-308
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2014.11.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SETBP1 mutations drive leukemic transformation in ASXL1-mutated MDS (2015)
  • Author(s): Inoue D, Kitaura J, Matsui H, Hou H-A, Chou W-C, Nagamachi A, Kawabata K, Togami K, Nagase R, Horikawa S, Saika M, Micol J-B, Hayashi Y, Harada Y, Harada H, Inaba T, Tien H-F, Abdel-Wahab O, Kitamura T
  • Journal Title: Leukemia Volume: 29(4) Pages: 847-857
  • DOI: 10.1038/leu.2014.301
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Long noncoding RNA, CCDC26, controls myeloid leukemia cell growth through regulation of KIT expression (2015)
  • Author(s): Hirano T, Yoshikawa R, Harada H, Harada Y, Ishida A, Yamazaki T
  • Journal Title: Mol Cancer Volume: 14(1) Pages: 90
  • DOI: 10.1186/s12943-015-0364-7
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A randomized controlled trial comparing darbepoetin alfa doses in red blood cell transfusion-dependent patients with low- or intermediate-1 risk myelodysplastic syndromes (2015)
  • Author(s): Jang JH, Harada H, Shibayama H, Shimazaki R, Kim HJ, Sawada K, Mitani K
  • Journal Title: Int J Hematol Volume: 102(4) Pages: 401-412
  • DOI: 10.1007/s12185-015-1862-5
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Dysregulation of RUNX1 Plays a Critical Role in the Progression of Myelodysplastic Syndromes (2016)
  • Author(s): 原田浩徳
  • Organizer: 第20回造血器腫瘍研究会
  • Place of Presentation: 木更津
  • Year and Date: 2016-02-12 – 2016-02-13
• [Presentation] HIF-1a Pathway, As a Signal Funnel for Genetic, Epigenetic, and Metabolic Aberrations, Is Sufficient and Essential for MDS Development (2015)
  • Author(s): Hayashi Y, Zhang Y, Yan X, Choi K, Sashida G, Dong Y , Xu Z, Wu L, Chen A, Sun X, Olsson A, Harada H, Shih L-Y, Tse W, Bridges J, Witte DP, Wang Q , Caligiuri MA, Grimes HL, Nimer SD, Xiao Z, Huang G
  • Organizer: 57th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco, CA
  • Year and Date: 2015-12-06 – 2015-12-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dysregulation of RUNX1 Plays a Critical Role in the Progression of Myelodysplastic Syndromes (2015)
  • Author(s): Sakurai H, Harada Y, Matsui H, Nakajima H, Kitamura T, Komatsu N, Harada H
  • Organizer: 57th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco, CA
  • Year and Date: 2015-12-06 – 2015-12-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Patient-Derived EZH2 Mutant Induces MDS-like Diseases with Derepressed ABCG2 Expression in Mice (2015)
  • Author(s): Kawabata KC, Inoue D, Kitaura J, Harada Y, Goyama S, Harada H, Aburatani H, Kitamura T
  • Organizer: 57th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco, CA
  • Year and Date: 2015-12-06 – 2015-12-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Overexpression of RUNX1 short isoform plays a pivotal role in the development of myelodysplastic syndromes (2015)
  • Author(s): Harada H, Sakurai H, Harada Y, Kitamura T, Komatsu N
  • Organizer: The RUNX Transcription Factors in Development and Disease
  • Place of Presentation: Rehovot, Israel
  • Year and Date: 2015-10-18 – 2015-10-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Nationwide epidemiological survey of familial platelet disorder in Japan (2015)
  • Author(s): Toya T, Yoshimi A, Takaoka K, Nannya Y, Kirito K, Ito E, Nakajima H, Hayashi Y, Takahashi T, Moriya-Saito A, SuzukiK, Harada H, Komatsu N, Usuki K, Ichikawa M, Kurokawa M
  • Organizer: 第77回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [Presentation] Overexpression of RUNX1 short isoform plays a pivotal role in the development of MDS/MPN (2015)
  • Author(s): Sakurai H, Harada Y, Matsui H, Nakajima H, Doki N, Kakihana K, Ohashi K, Kitamura T, Komatsu N, Harada H
  • Organizer: 第77回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [Presentation] Truncated form EZH2 promotes stemness of MDS via derepression of stemness related genes (2015)
  • Author(s): Kawabata KC, Inoue D, Hayashi Y, Harada H, Goyama S, Kitaura J, Kitamura T
  • Organizer: 第77回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [Presentation] Analysis of MDS mice model induced by ASXL1 and RUNX1 mutations (2015)
  • Author(s): Nagase R, Inoue D, Saika M, Hou H-A, Chou W-C, Kawabata KC, Harada H, Goyama S, Hwai-Fang T, Kitamura T
  • Organizer: 第77回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [Presentation] Investigation of a causal gene of familial myelodysplastic syndromes (2015)
  • Author(s): Takaoka K, Kawazu M, Yoshimi A, Toya T, Kobayashi T, Nannya Y, Ueno H, Suzuk K, Harada H, Manabe A, Hayashi Y, Mano H, Kurokawa M
  • Organizer: 第77回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [Presentation] Overexpression of RUNX1 short isoform plays a pivotal role in the development of MDS/MPN (2015)
  • Author(s): Sakurai H, Harada Y, Matsui H, Nakajima H, Doki N, Kakihana K, Ohashi K, Kitamura T, Komatsu N, Harada H
  • Organizer: 第74回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [Presentation] Overexpression of RUNX1 short isoform plays a pivotal role in the development of myelodysplastic syndromes/ myeloproliferative neoplasms (2015)
  • Author(s): Sakurai H, Harada Y, Matsui H, Nakajima H, Kitamura T, Komatsu N, Harada H
  • Organizer: ISEH 44th Annual Scientific Meeting
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2015-09-17 – 2015-09-19
  • Int'l Joint Research