DNAメチル化酵素の視点から治療関連白血病のマイクロRNAの制御破綻を俯瞰する

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K16189
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 糸永 英弘 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 客員研究員 (70530442)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 治療関連白血病 / エピゲノム異常 / DNAメチル化 / マイクロRNA

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、固形癌や造血器悪性腫瘍に対する抗癌剤または放射線治療後に発症した治療関連白血病について、DNAメチル化異常の視点から発症に至る病態を明らかにすることを目的としている。本研究では、臨床データベースの構築を図り、その後に保存検体の解析の同意が得られた症例について分子生物学的な解析を進めるという流れを計画した。
初年度からの開始した長崎県の疫学データベースの構築は終了し、骨髄性腫瘍と診断された1164症例のうち、83例が治療関連白血病に該当した。現在はこれの症例の詳細な臨床情報の収集も終了し、臨床的な特徴について解析を進めている。これらの臨床的特徴を知ることで本邦における治療関連白血病の特徴について理解が深まることが期待される。
本研究の主たる目的は、治療関連白血病の発症に至るまでの病態を分子生物学的な視点で知ることにある。特に骨髄異形成症候群はDNAメチル化異常を中心としたエピゲノム異常が病態形成に大きく関与していることが知られており、本研究ではDNAメチル化異常を中心としたエピゲノム異常に焦点を当てている。これらのDNAメチル化異常は、遺伝子異常や染色体異常によってもたらされることが知られている。よって、上記のデータベースから抽出された治療関連白血病症例のうち、保存検体の解析について同意が得られた症例について解析を進める。解析としては網羅的な遺伝子異常解析（ターゲットシーケンス）および微小な染色体異常を検出するためのSNPアレイ解析を行う。さらに、CD34陽性細胞が得られる症例についてはマイクロRNA発現解析を実施することを計画している。これらの解析手法を用いて、治療関連白血病発症前のポイントの経時的な変化を観察することで微小クローンが治療関連白血病発症に進展するまでの推移を明らかにする。

Current Status of Research Progress

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

Reason

研究代表者は、本邦の治療関連白血病の臨床的な背景を明らかにすると共に分子生物学的な解析を行う対象症例の基盤的な臨床情報を得るという目的を達成するために長崎県の治療関連白血病の疫学研究を行った。長崎県において血液疾患の診療を行う9つの関連病院において、2000年1月から2016年12月までの期間に骨髄異形成症候群と白血病の診断を受けた症例についてデータベースを構築した。治療関連白血病に該当した83例については詳細な臨床情報の収集が終了している。治療関連白血病は発症の契機となる抗癌剤治療や放射線治療の種類によって臨床的特徴が異なることが知られており、本邦の医療環境を反映した治療関連白血病の特徴が明らかになることが期待される。現在は統計学的な解析を進めており、本年度中に解析結果を発表する予定である。
また、保存検体の解析について同意が得られた症例について分子生物学的な解析を実施している。現在までにDNAメチル化調節に関与する遺伝子を含む骨髄性腫瘍関連の遺伝子異常に加え、SNPアレイ解析を用いた微小な染色体異常について網羅的な解析を実施した。特に治療関連白血病の発症前に複数のポイントで検体が得られた症例については、染色体異常および遺伝子異常の推移を経時的に観察することができた。この中で治療関連白血病の発症前から発症に至るまでのクローンの変化などを観察することで、興味深い知見を得ることができた。特に、(1)微小な染色体異常がエピゲノム関連遺伝子異常に先行することや、(2)染色体異常及び遺伝子異常が関与しない症例が存在することを見出した。これらは既に論文として報告している。これらの他にも興味深い知見が得られており、現在論文化を進めている。

Strategy for Future Research Activity

疫学研究に関しては統計解析をするためのデータ整理を行っている。特にこれまでの報告で、エトポシドや白金製剤の使用が特定の染色体異常や遺伝子異常と関連することが報告されている。よって、臨床的特徴としては、実臨床の検査（G分染法）で得られている染色体異常と、先行する抗癌剤や放射線治療の種類について関係性に注目している。抗癌剤及び放射線治療の内容について詳細な情報が得られており、近日中に統計的な解析を開始する予定である。そしてその結果は2020年度中に学会発表及び論文化することを見込んでいる。
分子生物学的な解析として、治療関連白血病発症前のクローン進展を観察するために微小な白血病クローンの検出を行っている。現在は治療関連リンパ性白血病についてエピゲノム異常に関与する遺伝子異常の推移を検証するとともに、微小な白血病クローンを同定するために樹立した白血病細胞特異的IgH/TCR再構成を検出するためのinversed PCR法による検証も行っている。これらの解析により治療関連白血病前の詳細な検証が可能となり、ゲノム異常とエピゲノム異常の発症に至る前の相互関係を明らかにできると考えている。本件についても論文化を進めており、2020年度中に発表することを予定している。
マイクロRNA発現解析については保存検体からCD34陽性分画を選別し、そこから得られたtotal RNAで解析が可能かどうかを検証している。そこでマイクロRNA発現解析が可能であることを確認した後に、症例数を増やしていく予定である。

Causes of Carryover

本研究は当初より予定していた疫学データの統計学的解析および臨床検体を用いた分子生物学的解析を現在も継続している。両者ともに昨年度までに解析を終了するに至らず、次年度での使用が必要となった。解析に若干の遅れが生じた理由として、(1)疫学データの構築に当たり追加の二次調査が必要になったこと、(2)後者に関してはコントロールを用いたアッセイの樹立に際して時間を要したことが挙げられる。
次年度の使用計画として、後者の分子生物学的解析については実際の臨床検体の解析（Inversed PCR法、マイクロRNA発現解析）に際して費用が必要となる。これは2020年3月末より臨床検体の準備をしており、近日中に実際の検体の解析に移行できると見込んでいる。疫学データの統計解析には特段の費用の使用を予定していない。また、疫学研究の統計解析および臨床検体を用いた分子生物学的解析の終了後には学会発表および論文化を予定している。学会参加のための諸経費および論文化に際しての英文校正及び投稿料・印刷料での使用も予定している。

Research Products

• [Journal Article] Persistent clonal cytogenetic abnormality with del(20q) from an initial diagnosis of acute promyelocytic leukemia. (2020)
  • Author(s): Fujioka M, Itonaga H, Kato T, Nannya Y, Hashimoto M, Kasai S, Toriyama E, Kamijo R, Taguchi M, Taniguchi H, Sato S, Atogami S, Imaizumi Y, Hata T, Moriuchi Y, Ogawa S, Miyazaki Y.
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 111 Pages: 311-316
  • DOI: doi: 10.1007/s12185-019-02731-w.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Secondary Pulmonary Alveolar Proteinosis Following Treatment with Azacitidine for Myelodysplastic Syndrome. (2020)
  • Author(s): Hashimoto M, Itonaga H, Nannya Y, Taniguchi H, Fukuda Y, Furumoto T, Fujioka M, Kasai S, Taguchi M, Taniguchi H, Sato S, Sawayama Y, Atogami S, Iwasaki K, Hata T, Soda H, Moriuchi Y, Nakata K, Ogawa S, Miyazaki Y.
  • Journal Title: Internal Medicine Volume: 59 Pages: 1081-1086
  • DOI: doi: 10.2169/internalmedicine.3770-19.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genome analysis of myelodysplastic syndromes among atomic bomb survivors in Nagasaki. (2020)
  • Author(s): Taguchi M, Mishima H, Shiozawa Y, Hayashida C, Kinoshita A, Nannya Y, Makishima H, Horai M, Matsuo M, Sato S, Itonaga H, Kato T, Taniguchi H, Imanishi D, Imaizumi Y, Hata T, Takenaka M, Moriuchi Y, Shiraishi Y, Miyano S, Ogawa S, Yoshiura KI, Miyazaki Y.
  • Journal Title: Haematologica Volume: 105 Pages: 358-365
  • DOI: doi: 10.3324/haematol.2019.219386.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical impact of the loss of chromosome 7q on outcomes of patients with myelodysplastic syndromes treated with allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. (2019)
  • Author(s): Itonaga H, Ishiyama K, Aoki K, Aoki J, Ishikawa T, Ohashi K, Fukuda T, Ozawa Y, Ota S, Uchida N, Eto T, Iwato K, Ohno Y, Takanashi M, Ichinohe T, Atsuta Y, Miyazaki Y.
  • Journal Title: Bone Marrow Transplantation Volume: 54 Pages: 1471-1481
  • DOI: doi: 10.1038/s41409-019-0469-5.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increased opportunity for prolonged survival after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation in patients aged 60-69 years with myelodysplastic syndrome. (2019)
  • Author(s): Itonaga H, Ishiyama K, Aoki K, Aoki J, Ishikawa T, Uchida N, Ohashi K, Ueda Y, Fukuda T, Sakura T, Ohno Y, Iwato K, Okumura H, Kondo T, Ichinohe T, Takanashi M, Atsuta Y, Miyazaki Y.
  • Journal Title: Annals of Hematology Volume: 98 Pages: 1367
  • DOI: doi: 10.1007/s00277-019-03653-7.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Successful outcome of second allogeneic bone marrow transplantation for blastic plasmacytoid dendritic cell neoplasm with MYC locus rearrangement. (2019)
  • Author(s): Kato T, Itonaga H, Taguchi J, Makiyama J, Fujioka M, Taguchi M, Horai M, Sawayama Y, Niino D, Imaizumi Y, Hata T, Yoshida S, Sakamoto K, Takeuchi K, Ohshima K, Miyazaki Y.
  • Journal Title: Leukemia Reserch Report Volume: 4 Pages: 31-33
  • DOI: doi: 10.1016/j.lrr.2019.04.005.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Central nervous system post-transplant lymphoproliferative disorder after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation: The Nagasaki transplant group experience. (2019)
  • Author(s): Sakamoto H, Itonaga H, Taguchi J, Kato T, Sawayama Y, Hayashi T, Baba S, Moriuchi M, Ohshima K, Yoshida S, Moriuchi Y, Miyazaki Y.
  • Journal Title: Leukemia Reserch Report Volume: 4 Pages: 27-30
  • DOI: doi: 10.1016/j.lrr.2019.04.003.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Oligosecretory Primary Plasma Cell Leukemia with Atypical Morphological Abnormality. (2019)
  • Author(s): Toriyama E, Imaizumi Y, Tsuruda K, Itonaga H, Sato S, Ando K, Sawayama Y, Hasegawa H, Hata T, Niino D, Yanagihara K, Miyazaki Y.
  • Journal Title: Internal Medicine Volume: 58 Pages: 2213-2217
  • DOI: doi: 10.2169/internalmedicine.2472-18.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Graft-versus-MDS effect after unrelated cord blood transplantation: a retrospective analysis of 752 patients registered at the Japanese Data Center for Hematopoietic Cell Transplantation. (2019)
  • Author(s): Ishiyama K, Aoki J, Itonaga H, Uchida N, Takahashi S, Ohno Y, Matsuhashi Y, Sakura T, Onizuka M, Miyakoshi S, Takanashi M, Fukuda T, Atsuta Y, Nakao S, Miyazaki Y.
  • Journal Title: Blood Cancer Journal Volume: 9 Pages: 31
  • DOI: doi: 10.1038/s41408-019-0192-x.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cytomegalovirus reactivation is associated with increased mortality more than 100days after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation for adult T-cell leukemia/lymphoma (2019)
  • Author(s): Sawayama Y, Itonaga H, Fukushima T, Nakano N, Fujiwara H, Utsunomiya A, Fukuda T, Miyamoto T, Eto T, Miyashita K, Nakamae H, Ogata M, Yamanoha A, Miyazaki Y, Kanda J, Atsuta Y, Kato K; ATL Working Group of the Japan Society for Hematopoietic Cell Transplantation.
  • Journal Title: American Journal of Hematology Volume: 94 Pages: 143-146
  • DOI: doi: 10.1002/ajh.25438.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical features at transformation in adult T-cell leukemia-lymphoma with smoldering and chronic types. (2019)
  • Author(s): Taniguchi H, Imaizumi Y, Takasaki Y, Nakashima J, Kato T, Itonaga H, Sato S, Sawayama Y, Ando K, Hasegawa H, Hata T, Moriuchi Y, Tsukasaki K, Miyazaki Y.
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 109 Pages: 402-408
  • DOI: doi: 10.1007/s12185-019-02602-4.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gingival squamous cell carcinoma diagnosed on the occasion of osteonecrosis of the jaw in a patient with chronic GVHD (2019)
  • Author(s): Tsukada S, Itonaga H, Taguchi J, Miyoshi T, Hayashida S, Sato S, Ando K, Sawayama Y, Imaizumi Y, Hata T, Umeda M, Niino D, Miyazaki Y.
  • Journal Title: Rinsho Ketsueki Volume: 60 Pages: 22-27
  • DOI: doi: 10.11406/rinketsu.60.22.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complete remission of pure white cell aplasia associated with thymoma after thymectomy and cyclosporine administration. (2019)
  • Author(s): Kobayashi Y, Ando K, Hata T, Imaizumi Y, Nagai K, Kamijyo R, Katoh T, Taguchi J, Itonaga H, Sato S, Sawayama Y, Miyazaki Y.
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 109 Pages: 346-350
  • DOI: doi: 10.1007/s12185-018-02573-y.
  • Peer Reviewed
• [Book] 血液内科 慢性骨髄単球性白血病の病態と治療 (2019)
  • Author(s): 糸永 英弘
  • Total Pages: 7
  • Publisher: 科学評論社
  • ISBN: 2185-582X