小児再生不良性貧血の免疫抑制療法反応性を予測するバイオマーカーの開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09647
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 村松 秀城 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (00572570)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥野 友介 名古屋大学, 医学部附属病院, 特任講師 (00725533) ; 小島 勢二 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20313992)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 再生不良性貧血 / 小児 / 免疫抑制療法 / トロンボポイエチン / 発作性夜間血色素尿症 / テロメア長

Outline of Annual Research Achievements

HLA一致血縁ドナーが得られない小児再生不良性貧血に対する標準的な治療法は抗胸腺グロブリンとシクロスポリンによる免疫抑制療法であるが、その治療奏効率は40－70％であり、またその反応率を事前に予測することは困難である。近年、非血縁骨髄移植などHLA一致血縁ドナー以外からの造血幹細胞移植の成績が向上してきたことから、初期治療を選択するうえで免疫抑制療法の治療反応予測は臨床的に非常に重要であると考えらえる。
我々は、免疫抑制療法で治療した小児再生不良性貧血患者113例の解析を行い、多変量解析でPNH血球陰性・テロメア長短縮がそれぞれ独立した反応不良に関連する因子であることを同定した。この2因子により同定された予後不良群の免疫抑制療法後6か月の反応率はわずかに19％であり、初期治療として非血縁骨髄移植を検討するべき症例群を事前に予測できる可能性が示された（Narita A, Muramatsu H, et al., Haematologica. 2015 Dec;100(12):1546-52.)。
また、85例の免疫抑制療法で治療した小児再生不良性貧血患者の診断時の保存血清を用いて各種サイトカイン値を検討したところ、トロンボポイエチン（TPO)値が高値の症例では有意に反応不良であることも示すことができた(TPO-high group(>1,796.7 pg/ml), 20 patients; odds ratio (OR), 8.285; 95% confidence interval (CI), 2.114-32.904; P = 0.002)。

Current Status of Research Progress

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

Reason

おおむね当初の計画通り、テロメア長および微小PNH血球による免疫抑制療法の反応性予測モデルを構築することができた。また、その他の予後予測因子として、血清中のトロンボポイエチン高値が関与することも明らかにすることができたことから、おおむね順調に研究は進展していると考えている。
免疫抑制療法で治療した小児再生不良性貧血患者113例の解析を行い、多変量解析でPNH血球陰性・テロメア長短縮がそれぞれ独立した反応不良に関連する因子であることを同定した。この2因子により同定された予後不良群の免疫抑制療法後6か月の反応率はわずかに19％であり、初期治療として非血縁骨髄移植を検討するべき症例群を事前に予測できる可能性が示し、英文論文として報告した（Narita A, Muramatsu H, et al., Haematologica. 2015 Dec;100(12):1546-52.)。
また、85例の免疫抑制療法で治療した小児再生不良性貧血患者の診断時の保存血清を用いて各種サイトカイン値を検討したところ、トロンボポイエチン（TPO)値が高値の症例では有意に反応不良であることも示した(TPO-high group(>1,796.7 pg/ml), 20 patients; odds ratio (OR), 8.285; 95% confidence interval (CI), 2.114-32.904; P = 0.002)。英文論文に研究概要をまとめ、Pediatric Blood Cancer誌に受理された。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、テロメア長・微小PNH血球測定による、小児再生不良性貧血患者における、抗胸腺グロブリンとシクロスポリンによる免疫抑制療法の反応性の予後予測モデルを構築できた。また、トロンボポイエチン高値もまた、免疫抑制療法の反応性に影響を与えることが明らかとなった。今後、小児再生不良性貧血患者の保存検体を用いて、次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子解析を進め、生殖細胞系列遺伝子変異および体細胞遺伝子変異の存在が、免疫抑制療法の反応性に与える影響について検討を進める。また、既に同定したテロメア長・微小PNH血球・トロンボポイエチン値などの予後予測因子との関係について詳細に検討を進める。
今回の検討は、全て後方視的な解析結果である。将来的には、現在進行中の小児再生不良性貧血患者に対する免疫抑制療法の前方視的臨床試験の検体を用いて、テロメア長・微小PNH血球などによる予後予測因子の影響が再現できるか検討する必要があると考えられる。

Causes of Carryover

次世代シーケンサーを用いた網羅的遺伝子解析については、時間的な余裕がなく、十分な検討がまだできておらず、次年度に繰り越して解析を行う予定とした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

小児再生不良性貧血患者の保存検体を用いて次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子解析を行い、生殖細胞系列ならびに体細胞遺伝子変異の解析に使用する計画である。

Research Products

• [Journal Article] Correlation of rabbit antithymocyte globulin serum levels and clinical outcomes in children who received hematopoietic stem cell transplantation from an alternative donor. (2016)
  • Author(s): Elmahdi S, Muramatsu H, Narita A, Torii Y, Ismael O, Kawashima N, Okuno Y, Sekiya Y, Xu Y, Wang X, Hama A, Ito Y, Takahashi Y, Kojima S.
  • Journal Title: Pediatr Transplant. Volume: 20 Pages: 105-113
  • DOI: 10.1111/petr.12620
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Second allogeneic hematopoietic stem cell transplantation in children with severe aplastic anemia. (2015)
  • Author(s): Kudo K, Muramatsu H, Yoshida N, Kobayashi R, Yabe H, Tabuchi K, Kato K, Koh K, Takahashi Y, Hashii Y, Kawano Y, Inoue M, Cho Y, Sakamaki H, Kawa K, Kato K, Suzuki R, Kojima S.
  • Journal Title: Bone Marrow Transplant. Volume: 50 Pages: 1312-1315
  • DOI: 10.1038/bmt.2015.153
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] GATA2 and secondary mutations in familial myelodysplastic syndromes and pediatric myeloid malignancies. (2015)
  • Author(s): Wang X, Muramatsu H, Okuno Y, Sakaguchi H, Yoshida K, Kawashima N, Xu Y, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Saito S, Nakazawa Y, Masunari T, Hirose T, Elmahdi S, Narita A, Doisaki S, Ismael O, Makishima H, Hama A, Miyano S, Takahashi Y, Ogawa S, Kojima S.
  • Journal Title: Haematologica. Volume: 100 Pages: e398-401
  • DOI: 10.3324/haematol.2015.127092
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Comparison of long-term outcomes between children with aplastic anemia and refractory cytopenia of childhood who received immunosuppressive therapy with antithymocyte globulin and cyclosporine. (2015)
  • Author(s): Hama A, Takahashi Y, Muramatsu H, Ito M, Narita A, Kosaka Y, Tsuchida M, Kobayashi R, Ito E, Yabe H, Ohga S, Ohara A, Kojima S.
  • Journal Title: Haematologica. Volume: 100 Pages: 1426-1433
  • DOI: 10.3324/haematol.2015.128553
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria and telomere length predicts response to immunosuppressive therapy in pediatric aplastic anemia. (2015)
  • Author(s): Narita A, Muramatsu H, Sekiya Y, Okuno Y, Sakaguchi H, Nishio N, Yoshida N, Wang X, Xu Y, Kawashima N, Doisaki S, Hama A, Takahashi Y, Kudo K, Moritake H, Kobayashi M, Kobayashi R, Ito E, Yabe H, Ohga S, Ohara A, Kojima S; Japan Childhood Aplastic Anemia Study Group.
  • Journal Title: Haematologica. Volume: 100 Pages: 1546-1552
  • DOI: 10.3324/haematol.2015.132530
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Genetic Background of Idiopathic Bone Marrow Failure Syndromes in Children. (2015)
  • Author(s): Atsushi Narita, Yusuke Okuno, Hideki Muramatsu, Kenichi Yoshida, Yuko Sekiya, Kenichi Chiba, Xinan Wang, Nozomu Kawashima, Nobuhiro Nishio, Sayoko Doisaki, Asahito Hama, Yoshiyuki Takahashi, Hirotoshi Sakaguchi, Nao Yoshida, Koji Kato, Satoru Miyano, Masafumi Ito, Seishi Ogawa, Seiji Kojima, et al.
  • Organizer: 58th ASH Annual Meeting & Exposition.
  • Place of Presentation: サン・ディエゴ（米国）
  • Year and Date: 2015-12-05 – 2015-12-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 小児特発性骨髄不全症における遺伝的背景 (2015)
  • Author(s): Atsushi Narita, Yusuke Okuno, Hideki Muramatsu, Kenichi Yoshida, Yuichi Shiraishi, Yuko Sekiya, Nobuhiro Nishio, Kenichi Chiba, Hiroko Tanaka, Xinan Wang, Yinyan Xu, Nozomu Kawashima, Sayoko Doisaki, Asahito Hama, Yoshiyuki Takahashi, Satoru Miyano, Seishi Ogawa, Masafumi Ito, Seiji Kojima,
  • Organizer: 第57回日本小児血液・がん学会学術集会
  • Place of Presentation: 山梨県甲府市（甲府富士屋ホテル、常磐ホテル）
  • Year and Date: 2015-11-27 – 2015-11-29
• [Presentation] Development of Paroxysmal Nocturnal Hemoglobinuria in Children with Aplastic Anemia. (2015)
  • Author(s): Atsushi Narita, Hideki Muramatsu, Yusuke Okuno, Yuko Sekiya, Xinan Wang, Norihiro Murakami, Daiei Kojima, Kyogo Suzuki, Nozomu Kawashima, Sayoko Doisaki, Michi Kamei, Nobuhiro Nishio, Asahito Hama, Yoshiyuki Takahashi, and Seiji Kojima
  • Organizer: 第７７回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 石川県金沢市（石川県立音楽堂ANAクラウンプラザホテル金沢、ホテル日航金沢、ホテル金沢、金沢アートホール、もてなしドーム）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [Presentation] Target gene sequencing for genetic diagnosis of congenital bone marrow failure syndromes. (2015)
  • Author(s): Yusuke Okuno,Hideki Muramatsu, Kenichi Yoshida, Yuichi Shiraishi, Sayoko Doisaki, Atsushi Narita, Nozomu Kawashima, Xinan Wang, Yinyan Xu, Yuko Sekiya, Kenichi Chiba, Hiroko Tanaka, Nobuhiro Nishio, Asahito Hama, Yoshiyuki Takahashi, Seishi Ogawa, Satoru Miyano and Seiji Kojima
  • Organizer: 第７７回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 石川県金沢市（石川県立音楽堂ANAクラウンプラザホテル金沢、ホテル日航金沢、ホテル金沢、金沢アートホール、もてなしドーム）
  • Year and Date: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [Presentation] Genetic background of idiopathic bone marrow failure syndromes in children. (2015)
  • Author(s): Atsushi Narita, Yusuke Okuno, Hideki Muramatsu, Kenichi Yoshida, Yuichi Shiraishi, Yuko Sekiya, Nobuhiro Nishio, Kenichi Chiba, Hiroko Tanaka, Xinan Wang, Yinyan Xu, Nozomu Kawashima, Sayoko Doisaki, Asahito Hama, Yoshiyuki Takahashi, Satoru Miyano, Seishi Ogawa, Masafumi Ito, Seiji Kojima
  • Organizer: the 7th International Symposium on Myelodysplastic syndromes and Bone Marrow Failure.
  • Place of Presentation: オーフス（デンマーク）
  • Year and Date: 2015-10-01 – 2015-10-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Target Capture Next Generateio Target Capture Next Generation Sequencing as a Molecular Screening System for Pediatric Bone Marrow Failure Syndromes. (2015)
  • Author(s): Hideki Muramatsu, Yusuke Okuno, Kenichi Yoshida, Sayoko Doisaki, Asahito Hama, Xinan Wang, Atsushi Narita, Nozomu Kawashima, Yinyan Xu, Hirotoshi Sakaguchi, Yoshiyuki Takahashi, Masashi Sanada, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Hiroko Tanaka, Satoru Miyano, Seishi Ogawa, Seiji Kojima
  • Organizer: the 7th International Symposium on Myelodysplastic syndromes and Bone Marrow Failure.
  • Place of Presentation: オーフス（デンマーク）
  • Year and Date: 2015-10-01 – 2015-10-02
  • Int'l Joint Research