内在性変異導入分子による白血病クローン多様性獲得機構の解明

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10026
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 丹羽 明 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点助教 (20546999)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 白血病

Outline of Annual Research Achievements

グローバルな遺伝子解析は、AMLの発症・進展に関与する遺伝子変異を新規に同定するとともに、AML細胞が新しい変異を獲得してク ローン進化していく経過を観察可能にした。しかし、それらの変異がなぜ獲得されたのか、 単にランダムな変異導入の結果なのか、 あるいは標的細胞特異的、標的遺伝子特異的な変異獲得機構が存在するのかについての疑問には、まだ答えられていない。近年、内在性変異導入分子と固形腫瘍のクローン多様性獲得との関わりを示唆する報告が出始めている。本研究はこの遺伝子に注目し、 本分子が個々のAML体細胞変異獲得に働く機構を探索・解析し、AMLのクローン進化・悪性化の機序についての新しい知見を得ることを目的としている。 平成29年度は、前年度に構築した解析系を用いて、正常iPS細胞および白血病遺伝子を導入したiPS細胞から誘導した造血前駆細胞における、内在性変異導入酵素の発現量および細胞内局在の測定を試みた。具体的には、iPS細胞から誘導した造血前駆細胞を骨髄球系、赤芽球系、巨核球系の各系統、 成熟段階を区別して回収しての測定を行った。結果として、造血細胞系では変異導入酵素の特定のサブファミリー遺伝子について発現のみならず細胞内局在においても変動が見られること、またその程度は細胞の系統・成熟段階、さらには白血病遺伝子の種類によって異なることかが明らかになった。さらに、計画にある網羅的遺伝子解析およびChip-Seq解析の基礎検討を行い、解析のセットアップを行った。

Current Status of Research Progress

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

Reason

iPS細胞から誘導した造血前駆細胞を用い、内在性変異導入因子の発現および局在のプロファイルを予定どおり獲得することができている。結果において、各前駆細胞と白血病遺伝子の両方に関連して因子のプロファイルと局在が異なることも明らかになり、概ね順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

Tg-iPS細胞の作製：各内在性変異遺伝子のもたらす遺伝子改変作用を詳細に検討するため、強制発現またはノックアウト (KO)iPS細胞 を作製する。具体的には、CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用いて遺伝子をDox(Tet)誘導的に発現させるカセットを導入する。
AML関連遺伝子座へのアクセスの検出：AMLで高頻度に検出されている遺伝子変異について、上段で同定した変異導入遺伝子のゲノム特定領域へのアクセスを検証する。手法としては、Chip-Seq、FISH等を用いる。
網羅的遺伝子発現解析：上記の変動が、実際に細胞のグローバルな発現ネットワークのどのような変動の結果として起こっているのか、また逆にどのような変動をもたらしているかを、網羅的遺伝子発現解析を用いて解析予定である。