造血幹細胞特異的エンハンサーの同定による白血病病態基盤の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K19579
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 横溝 貴子 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 日本学術振興会特別研究員 (40636867)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: エンハンサー / 白血病 / RUNX3 / MYC / CRISPR

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は造血機能に必須である転写因子群の発現制御機構を理解するために、細胞特異的なステムセル・エンハンサー領域を独自の効率的なアプローチによって同定するとともに、正常および白血病幹細胞における必須転写因子群の活性化エンハンサーの生物学的機能を解明する。現在までに造血に重要な転写因子RUNX1およびRUNX3の造血細胞特異的エンハンサーの同定を終了している。RUNX1の機能喪失変異は急性白血病の発症に関与することがこれまでに報告されている。一方RUNX3は、その変異や転座は白血病において同定されていないが、病期進行に伴うRUNX3の発現上昇が白血病患者において観察されている。また、申請者はRUNX3を造血細胞のみで過剰発現するマウスにおいて白血病を発症することを新たに明らかにした。このRUNX3過剰発現LSK細胞では、がん遺伝子であるMYCの標的遺伝子の発現が上昇していることがRNAシーケンスにより明らかとなった。このことから、RUNX3の過剰発現によりMYCが活性化することが白血病幹細胞の発生に結びつくものと推察される。現在病態進展に伴うRUNX3の発現のメカニズムを明らかにするために、CRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集技術を用いたRUNX3エンハンサーの解析を進めている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

造血機能に必須な転写因子群の発現制御機構理解のために、独自のアプローチで同定した細胞特異的なステムセル・エンハンサー領域の解析を進めている。先行しているRUNX3の造血細胞特異的エンハンサーの解析が現在中心となっているが、RUNX3は白血病患者において病期進行に伴う発現上昇が観察されているなど、白血病発症および進行に伴いエンハンサーの変遷が予想される因子である。現在白血病細胞株を用いたエンハンサー機能の解明を進めており、これにより、本研究課題である正常および白血病幹細胞における必須転写因子群の活性化エンハンサーの生物学的機能の解明の一端を担えるものと期待する。よって、本研究課題の進捗状況を上記のように評価した次第である。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題は造血機能に必須である転写因子群の発現制御機構を理解するために、細胞特異的なステムセル・エンハンサー領域を独自の効率的なアプローチによって同定するとともに、正常および白血病幹細胞における必須転写因子群の活性化エンハンサーの生物学的機能を解明するものである。今後も先行しているRUNX3の白血病幹細胞における活性化エンハンサーの生物学的機能の解明を進めるとともに、Mybをはじめとしたその他の造血機能に必須な転写因子群のステムセル・エンハンサー領域の同定および機能解析を進めていく。