2017 Fiscal Year Research-status Report
Integrated molecular analysis and clinical application of pediatric acute myeloid leukemia
Project/Area Number |
17K10130
|
Research Institution | Gunma Institute of Public Health and Environmental Sciences |
Principal Investigator |
林 泰秀 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (30238133)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大久保 淳 北海道大学, 大学病院, 医員 (30568754)
朴 明子 群馬県衛生環境研究所, その他部局等, 研究員 (50450375)
外松 学 群馬県衛生環境研究所, その他部局等, 研究員 (70251113)
|
Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
Keywords | 小児血液学 / 遺伝子 / マイクロアレイ / トランスクリプトーム / メチル化アレイ |
Outline of Annual Research Achievements |
小児急性骨髄性白血病(AML)は集学的治療にもかかわらず予後不良な疾患である。近年の次世代シーケンサーの進歩により全エクソンの異常が短期間で同定されるようになり、これまで我々も行ってきた。 今年度はAML-05試験に登録された小児AML369例の中から正常核型症例を中心に64例を抽出し、メチル化のパターンと予後および他の遺伝子異常との相関について検討した。PRDM16高発現群、t(8;21)陽性群、MLL-AF9陽性群、CEBPA変異陽性群には特徴的なメチル化パターンが見いだされた。また、PRDM16、HOX遺伝子群を中心に症例間でメチル化パターンの差が大きくみられた約100個の遺伝子を抽出し、個別に検討を行ったところ、多くの遺伝子で遺伝子異常とメチル化パターンに強い相関が認められた。予後良好であるCEBPA変異例ではCEBPAのメチル化は起こっていないのに対し、PRDM16高発現群ではCEBPAのメチル化が認められるなど、これまでの遺伝子解析とメチル化アレイの結果を統合することで新たな治療層別化が可能になるものと考えられた。 正常核型61例を含む140例でトランスクリプトーム解析(RNAシーケンス)を行い、RUNX1やETV6関連の新規融合遺伝子が6例検出され、これらはAML発症に重要であると思われた。CEBPAやMLL-PTD、NPM1陽性例では融合遺伝子は検出されなかった。AML-05全体の369例では、Targeted sequencingとあわせて全体の70%以上で融合遺伝子が検出され、上記の変異を含めると約90%の症例で予後と相関するドライバーが見つかっている。しかしながら、全体の約10%は予後予測可能な遺伝子異常は未だ同定できてなく、これらの症例の予後は比較的不良であり、移植を考慮した治療戦略が必要と考えられた。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
近年、次世代シーケンサーの進歩により、成人AMLにおいて多数の新規原因遺伝子が同定されているが、小児AMLでは成人に比し、遺伝子異常の頻度が少なく、病因の解明が遅れている。小児AML369例の中から正常核型症例を中心に64例を抽出し、メチル化のパターンと予後および他の遺伝子異常との相関について検討し、PRDM16高発現群等これまでの分類による群には特徴的なメチル化パターンが見いだされた。また、PRDM16、HOX遺伝子群を中心に症例間でメチル化パターンの差が大きくみられた約100個の遺伝子を抽出し、個別に検討を行ったところ、多くの遺伝子で遺伝子異常とメチル化パターンに強い相関が認められ、PRDM16高発現群ではCEBPAのメチル化が認められるなど、これまでの遺伝子解析とメチル化アレイの結果を統合することで新たな治療層別化が可能になるものと考えられた。 また、小児AML 140例のトランスクリプトーム解析で、RUNX1やETV6関連の新規融合遺伝子が6例検出され、これらはAML発症に重要であると思われた。AML-05全体の369例では、Targeted sequencingとあわせて全体の70%以上で融合遺伝子が検出され、上記の変異を含めると約90%の症例で予後と相関するドライバーが見つかっている。しかしながら、全体の約10%は予後予測可能な遺伝子異常は未だ同定できてなく、これらの症例の予後は比較的不良であり、移植を考慮した治療戦略が必要と考えられた。 順調に進展しているのは、トランスクリプトーム解析は京都大学細胞生物との共同研究で、メチル化解析は国立成育医療研究センターの研究所との共同研究で、いずれの施設も成人も含めた多数例の解析を行っており、高精度の解析を行うことができたことが順調な原因と思われる。
|
Strategy for Future Research Activity |
小児AML369例の中からPRDM16の発現に注目して正常核型症例を中心に64例を抽出し、網羅的にメチル化解析よりPRDM16高発現群等これまでの分類による群に特徴的なメチル化パターンが見いだされた。また、PRDM16、HOX遺伝子群を中心に症例間でメチル化パターンの差が大きくみられた約100個の遺伝子を抽出し、個別に検討を行ったところ、多くの遺伝子で遺伝子異常とメチル化パターンに強い相関が認められた。新たに抽出されたメチル化領域は検証を行い、有用なものについては5-aza-deoxythidineによるin vitro assayも行う。また、正常核型61例を含む140例でトランスクリプトームによりRUNX1やETV6関連の融合遺伝子が新規で数例検出された。これらはAML発症に重要であると考えられ、小児AMLの発症や進展に関与する遺伝子を絞り込み、発現解析、変異解析、FISH解析などを行い、遺伝子の性状および造腫瘍性の解析を行う。さらに有用なものに関しては細胞株やマウスを用いて機能解析を行う。最終的には正常細胞に対する毒性が低く、抗腫瘍効果の高い物質に関して、分子標的薬の基盤を整備する。またAMLの病型別ゲノム変異およびエピゲノム変異の特性を明らかにすることにより、これまで困難であった分子診断技術の開発に着手し、これまでの臨床情報、全エクソン解析の結果を組み合わせ、予後解析を行い、新規予後予測因子の同定に基づくリスク別層別化も試みる。これらの遺伝子の詳細な解析を行い、これまでの遺伝子解析との結果を統合することで新たな治療層別化を試み、この結果をもとに今後の小児AML治療に抗メチル化薬やHDAC阻害剤などの新規薬剤の臨床応用についての検討を行う。
|
Causes of Carryover |
小児AML 90例の次世代シーケンサーによるトランスクリプトーム解析と網羅的メチル化解析を行い、小児AMLの未知の原因遺伝子をみいだし、Targetシーケンス解析による予後因子の検索と分子標的療法を開発するための分子遺伝学的基盤を構築しつつある。 昨年度は、トランスクリプトーム解析と網羅的メチル化解析の症例数が当初の計画より少なかったことが、次年度使用額が生じた最も大きな理由である。これはやって頂いている施設の処理能力を超えていたようで、順調に進展していた研究が少し阻害された。その結果、検証する症例数が減り、次年度の研究に先送りされてしまった。これらの症例についてはすでに検体を有しているので、今年度はそれを取り戻すべく症例数を増やし、詳細な検証も行うので昨年度の先送りされた研究費は今年度中に使う予定である。経過としては今年度の前半に可能な限りできなかった症例の次世代シーケンサーによるトランスクリプトーム解析と網羅的メチル化解析、および抽出された遺伝子を詳細に検討するため機能解析やTargetシーケンス解析による予後因子の検索を通じて分子標的療法を開発するための分子遺伝学的基盤を構築する予定である。
|
-
[Journal Article] Risk-stratified therapy for children with FLT3-ITD-positive acute myeloid leukemia: results from the JPLSG AML-05 study.2018
Author(s)
Shimada A, Iijima-Yamashita Y, Tawa A, Tomizawa D, Yamada M, Norio S, Watanabe T, Taga T, Iwamoto S, Terui K, Moritake H, Kinoshita A, Takahashi H, Nakayama H, Koh K, Goto H, Kosaka Y, Saito AM, Kiyokawa N, Horibe K, Hara Y, Oki K, Hayashi Y, Tanaka S, Adachi S.
-
Journal Title
Int J Hematol.
Volume: 107(5)
Pages: 586-595
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] RUNX1 mutations in pediatric acute myeloid leukemia are associated with distinct genetic features and an inferior prognosis.2018
Author(s)
Yamato G, Shiba N, Yoshida K, Hara Y, Shiraishi Y, Ohki K, Okubo J, Park MJ, Sotomatsu M, Arakawa H, Kiyokawa N, Tomizawa D, Adachi S, Taga T, Horibe K, Miyano S, Ogawa S, Hayashi Y.
-
Journal Title
Blood.
Volume: 17;131(20)
Pages: 2266-2270
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Prognostic value of genetic mutations in adolescent and young adults with acute myeloid leukemia.2018
Author(s)
Kuwatsuka Y, Tomizawa D, Kihara R, Nagata Y, Shiba N, Hayashi Y, Horibe K, Manabe A, Mizutani S, Adachi S, Kiyoi H, et al.
-
Journal Title
Int J Hematol.
Volume: 107(2)
Pages: 201-210
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Genetic heterogeneity of uncharacterized childhood autoimmune diseases with lymphoproliferation.2018
Author(s)
Takagi M, Hoshino A, Yoshida K, Ueno H, Imai K, Piao J, Kanegane H, Yamashita M, Okano T, Muramatsu H, Okuno Y, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Ogawa S, Hayashi Y, Kojima S, Morio T.
-
Journal Title
Pediatr Blood Cancer.
Volume: 65(2)
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] ASXL2 mutations are frequently found in pediatric AML patients with t(8;21)/ RUNX1-RUNX1T1 and associated with a better prognosis.2017
Author(s)
Yamato G, Shiba N, Yoshida K, Shiraishi Y, Hara Y, Ohki K, Okubo J, Okuno H, Chiba K, Tanaka H, Kinoshita A, Moritake H, Kiyokawa N, Tomizawa D, Park MJ, Sotomatsu M, Taga T, Adachi S, Tawa A, Horibe K, Arakawa H, Miyano S, Ogawa S, Hayashi Y.
-
Journal Title
Genes Chromosomes Cancer
Volume: 56(5)
Pages: 382-393
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Outcome of relapsed core binding factor acute myeloid leukemia in children: A result from the Japanese Pediatric Leukemia/Lymphoma Study Group (JPLSG) AML-05R study.2017
Author(s)
Moritake H, Tanaka S, Nakayama H, Miyamura T, Iwamoto S, Shimada A, Terui K, Saito A, Shiba N, Hayashi Y, Tomizawa D, Taga T, Goto H, Hasegawa D, Horibe K, Mizutani S, Adachi S.
-
Journal Title
Pediatr Blood Cancer
Volume: 64(10)
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Prognostic impact of specific molecular profiles in pediatric acute megakaryoblastic leukemia in non-Down syndrome.2017
Author(s)
Hara Y, Shiba N, Ohki K, Tabuchi K, Yamato G, Park MJ, Tomizawa D, Kinoshita A, Shimada A, Arakawa H, Saito AM, Kiyokawa N, Tawa A, Horibe K, Taga T, Adachi S, Taki T, Hayashi Y.
-
Journal Title
Genes Chromosomes Cancer
Volume: 56(5)
Pages: 394-404
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Recurrent SPI1 (PU.1) fusions in high-risk pediatric T cell acute lymphoblastic leukemia.2017
Author(s)
Seki M, Kimura S, Isobe T, Yoshida K, Ueno H, Hayashi Y, Takagi M, Manabe A, Ohara A, Horibe K, Sanada M, Iwama A, Mano H, Miyano S, Ogawa S, Takita J,et al.
-
Journal Title
Nat Genet.
Volume: 49(8)
Pages: 1274-1281
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Clinical features and prognostic impact of PRDM16 expression in adult acute myeloid leukemia.2017
Author(s)
Yamato G, Yamaguchi H, Handa H, Shiba N, Kawamura M, Wakita S, Inokuchi K, Hara Y, Ohki K, Okubo J, Park MJ, Sotomatsu M, Arakawa H, Hayashi Y.
-
Journal Title
Genes Chromosomes Cancer.
Volume: 56(11)
Pages: 800-809
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Loss of DNA Damage Response in Neuroblastoma and Utility of a PARP Inhibitor.2017
Author(s)
Takagi M, Yoshida M, Nemoto Y, Tamaichi H, Tsuchida R, Seki M, Uryu K, Nishii R, Miyamoto S, Saito M, Hanada R, Kaneko H, Miyano S, Kataoka K, Yoshida K, Ohira M, Hayashi Y, Nakagawara A, Ogawa S, Mizutani S, Takita J.
-
Journal Title
J Natl Cancer Inst.
Volume: 1;109(11)
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Presentation] 非Down症急性巨核芽球性白血病におけるGATA1変異の解析2017
Author(s)
原 勇介, 大和 玄季, 柴 徳生, 大木 健太郎, 富澤 大輔, 荒川 浩一, 多和 昭雄, 足立 壮一, 多賀 崇, 林 泰秀, 日本小児がん研究グループAML委員会
Organizer
第120回日本小児科学会学術集会
-
[Presentation] 家族性骨髄異形成症候群から得られた HLTF 変異により PCNA のポリユビキチン化が損なわれ DNA 損傷が蓄積する2017
Author(s)
高岡 賢輔, 河津 正人, 古屋 淳史, 吉見 昭秀, 牧 宏彰, 遠矢 嵩, 南谷 泰仁, 荒井 俊也, 上野 博則, 原田 浩徳, 林 泰秀, 間野 博行, 黒川 峰夫.
Organizer
第76回日本癌学会学術総会
-
[Presentation] Clinical significance and association of other gene aberrations of PTPN11 mutations in pediatric AML2017
Author(s)
大和 玄季, 原 勇介, 大木 健太郎, 大久保 淳, 朴 明子, 外松 学, 荒川 浩一, 清河 信敬, 富沢 大輔, 堀部 敬三, 足立 壮一, 多賀 崇, 林 泰秀.
Organizer
第79回日本血液学会学術総会
-
[Presentation] 家族性MDSにおけるHLTF変異によりPCNAのポリユビキチン化が損なわれDNA損傷が蓄積する2017
Author(s)
高岡 賢輔, 河津 正人, 古屋 淳史, 吉見 昭秀, 牧 宏彰, 遠矢 嵩, 南谷 泰仁, 荒井 俊也, 上野 博則, 原田 浩徳, 林 泰秀, 間野 博行, 黒川 峰夫.
Organizer
第79回日本血液学会学術総会
-
[Presentation] ダウン症候群児における急性リンパ性白血病のゲノム解析2017
Author(s)
久保田 泰央, 瓜生 久美子, 伊東 竜也, 花田 勇, 土岐 力, 関 正史, 吉田 健一, 佐藤 悠佑, 岡 明, 林 泰秀, 小川 誠司, 照井 君典, 佐藤 篤, 伊藤 悦朗, 滝田 順子.
Organizer
第79回日本血液学会学術総会
-
[Presentation] 一過性異常骨髄増殖症におけるGATA1遺伝子変異タイプと臨床像との関連:TAM-10登録症例の解析2017
Author(s)
照井 君典, 濱 麻人, 村松 秀城, 長谷川 大輔, 朴 明子, 岩本 彰太郎, 多賀 崇, 柳澤 龍, 康 勝好, 齋藤 明子, 堀部 敬三, 林 泰秀, 足立 壮一, 水谷 修紀, 渡邉 健一郎, 伊東悦朗
Organizer
第79回日本血液学会学術総会
-
[Presentation] Genetic and epigenetic landscape of pediatric T-cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL)2017
Author(s)
木村 俊介, 関 正史, 河合 智子, 吉田 健一, 白石 友一, 千葉 健一, 磯部 知弥, 上野 浩生, 鈴木 啓道, 片岡 圭亮, 田中 洋子, 秋山 政晴, 大木 健太郎, 今村 俊彦, 清河 信敬, 小林 正夫, 康 勝好, 花田 良二, 真部 淳, 小原 明, 真田 昌, 林 泰秀, 秦 健一郎, 宮野 悟, 小川 誠司, 滝田 順子.
Organizer
第79回日本血液学会学術総会
-
[Presentation] Recurrent MEF2D fusions in pediatric B-precursor acute lymphoblastic leukemia and lymphoma2017
Author(s)
大木 健太郎, 齋藤 雄也, 平林 真介, 加藤 元博, 中林 一彦, 朴 明子, 外松 学, 秦 健一郎, 高橋 浩之, 福島 敬, 康 勝好, 真部 淳, 小原 明, 林 泰秀, 清河 信敬.
Organizer
第79回日本血液学会学術総会
-
[Presentation] ゲノム・エピゲノム解析によるダウン症候群の急性リンパ性白血病における多様性の解明(Integrated genetic/epigenetic analysis revealed high heterogeneity of acute lymphoblastic leukemia in Down syndrome)2017
Author(s)
Kubota K, Uryu K, Kawai T, Ito T, Hanada I, Toki T, Seki M, Isobe T, Yoshida K, Kataoka K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Oka A, Hayashi Y, Ogawa S, Terui K, Sato A, Hata K, Ito E, Takita J.
Organizer
第59回日本小児血液・がん学会学術集会
-
[Presentation] RNA シークエンスを用いた小児急性骨髄性白血病における遺伝学的背景の全体像の解明(RNA sequencing reveals the whole picture of genetic backgrounds of pediatric AML: the result of the JCCG study, JPLSG AML-05)2017
Author(s)
Shiba N, Yoshida K, Hara Y, Yamato G, Sanada M, Shiraishi Y, Ohki K, Okubo J, Park MJ, Tomizawa D, Taki T, Sotomatsu M, Horibe K, Taga T, Adachi S, Tawa A, Miyano S, Ogawa S, Hayashi Y.
Organizer
第59回日本小児血液・がん学会学術集会
-
[Presentation] 小児急性骨髄性白血病の inv(16)(p13q22)/CBFB-MYH11 陽性例における予後因子の同定―JCCG study, JPLSG AML-05―(Identification of prognostic markers in inv(16)(p13q22)/CBFB-MYH11-positive patients in pediatric acute myeloid leukemia-the JCCG study, JPLSG AML-05-)2017
Author(s)
Hara Y, Shiba N, Ohki K, Yamato G, Okubo J, Park MJ, Sotomatsu M, Tomizawa D, Taki T, Kinoshita A, Kiyokawa N, Arakawa H, Tawa A, Horibe K, Taga T, Adachi S, Hayashi Y.
Organizer
第59回日本小児血液・がん学会学術集会
-
[Presentation] 小児急性前骨髄性白血病における網羅的変異解析―the JCCG study, JPLSG AML-P05―(The Genetic Landscape of Pediatric Acute Promyelocytic Leukemia-the JCCG study, JPLSG AML-P05-)2017
Author(s)
Yamato G, Shiba N, Yoshida K, Takahashi H, Hara Y, Ohki K, Okubo J, Park MJ, Sotomatsu M, Arakawa H, Kiyokawa N, Tomizawa D, Adachi S, Taga T, Horibe K, Ogawa S, Hayashi Y.
Organizer
第59回日本小児血液・がん学会学術集会
-
-
[Presentation] 小児胚細胞腫瘍の遺伝子発現解析及びメチル化解析(Gene expression and methylation profiling of pediatric germ cell tumors)2017
Author(s)
Kubota K, Seki M, Isobe T, Kawai T, Yoshida M, Shiozawa R, Yoshida K, Kataoka K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Tanaka Y, Miyano S, Oka A, Hayashi Y, Ogawa S, Hata K, Takita J.
Organizer
第59回日本小児血液・がん学会学術集会
-
[Presentation] 小児成熟 B 細胞性リンパ腫の網羅的ゲノム解析(Next-generation sequencing of pediatric Mature B-cell Lymphoma identified recurrent alterations in ID3 and TP53 genes)2017
Author(s)
Ohki K, Park MJ, Oosumi T, Kato M, Nakabayashi K, Sotomatsu M, Iwafuchi H, Nakazawa A, Kobayashi R, Hata K, Hayashi Y, Kiyokawa N.
Organizer
第59回日本小児血液・がん学会学術集会
-
[Presentation] The Epigenetic and Genetic Landscapes of Pediatric T-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia (T-ALL)2017
Author(s)
Kimura S, Seki M, Kawai T, Yoshida K, Isobe T, Ueno H, Shiozawa Y, Suzuki H, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Ohki K, Kato M, Koh M, Hanada R, Kobayashi R, Deguchi T, Hashii Y, Imamura T, Sato A, Kiyokawa N, Manabe A, Horibe K, Ohara A, Sanada M, Kobayashi M, Oka A, Hayashi Y, Miyano S, Hata K, Ogawa S, Takita J.
Organizer
59th ASH Annual Meeting and Exposition
Int'l Joint Research
-
[Presentation] RNA Sequencing Illustrates the Genetic Backgrounds of Pediatric Acute Myeloid Leukemia2017
Author(s)
Shiba N, Yoshida K, Hara Y, Yamato G, Sanada M, Shiraishi Y, Ohki K, Okubo J, Park MJ, Tomizawa D, Taki T, Sotomatsu M, Horibe K, Taga T, Adachi S, Tawa A, Miyano S, Ogawa S, Hayashi Y.
Organizer
59th ASH Annual Meeting and Exposition
Int'l Joint Research
-
[Presentation] Clinical Features and Prognostic Impact of RUNX1 and PTPN11 Mutations in Pediatric Acute Myeloid Leukemia -the Jccg Study, JPLSG AML-05-2017
Author(s)
Yamato G, Shiba N, Yoshida K, Hara Y, Ohki K, Okubo J, Park MJ, Sotomatsu M, Taki T, Arakawa H, Kiyokawa N, Tomizawa D, Adachi S, Taga T, Horibe K, Ogawa S, Hayashi Y
Organizer
59th ASH Annual Meeting and Exposition
Int'l Joint Research
-
[Presentation] Biology and Prognostic Markers in Young Children with Acute Myeloid Leukemia -the Jccg Study, JPLSG AML-05-2017
Author(s)
Hara Y, Shiba N, Yamato G, Okubo J, Ohki K, Park MJ, Sotomatsu M, Tomizawa D, Taki T, Kinoshita A, Kiyokawa N, Taga T, Arakawa H, Tawa A, Horibe K, Adachi S, Hayashi Y
Organizer
59th ASH Annual Meeting and Exposition
Int'l Joint Research
-
[Presentation] Human Germline HLTF E259K Mutation Identified in Familial MDS Patients Accumulates DNA Damage through Impaired PCNA Polyubiquitination2017
Author(s)
Takaoka K, Kawazu M, Koya J, Yoshimi A, Masamoto Y, Maki H, Toya T, Kobayashi T, Nannya Y, Arai S, Ueno H, Suzuki K, Harada H, Manabe A, Hayashi Y, Mano H, Kurokawa M
Organizer
59th ASH Annual Meeting and Exposition
Int'l Joint Research
-
[Presentation] 22.Comprehensive Methylation Analysis in Pediatric Patients with Acute Myeloid Leukemia -the Jccg Study, JPLSG AML-05-2017
Author(s)
Yamato G, Kawai T, Shiba N, Ohki K, Hara Y, Kiyokawa N, Tomizawa D, Shimada A, Okubo J, Park MJ, Sotomatsu M, Arakawa H, Adachi S, Taga T, Horibe K, Hata K, Hayashi Y.
Organizer
59th ASH Annual Meeting and Exposition
Int'l Joint Research
-
[Presentation] Integrated Genetic/Epigenetic Analysis Revealed High Heterogeneity of Acute Lymphoblastic Leukemia in Down Syndrome2017
Author(s)
Kubota Y, Uryu K, Ito T, Kawai T, Seki M, Isobe T, Toki T, Yoshida K, Kataoka K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Oka A, Hayashi Y, Ogawa S, Terui K, Sato A, Hata K, Ito E, Takita J
Organizer
59th ASH Annual Meeting and Exposition
Int'l Joint Research