Investigation of molecular mechanism of new recurrent fusion genes in ALL

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02835
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 早川 文彦 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (30402580)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 急性リンパ性白血病 / MEF2D / 薬剤スクリーニング / スタウロスポリン / カスペース

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、急性リンパ性白血病の新たな反復性遺伝子変異であるMEF2D融合遺伝子、ZNF384融合遺伝子の白血病化の機序を分子レベルで明らかにすること、発見した発症機序に応じた治療法の開発につなげることを目的に研究を行なっている。昨年度までに、MEF2D融合蛋白はマイクロRNAによる制御を回避することで蛋白高発現しており、高発現したMEF2D融合蛋白がB細胞分化制御因子PAX5の機能を抑制することなどを発見した。
今年度はMEF2D融合蛋白を選択的に減少させる薬剤を発見することでMEF2D融合遺伝子陽性ALLの治療薬の開発に繋げることを目的に以下の研究を行なった。
MEF2Dとルシフェラーゼの融合蛋白の発現ベクターを安定導入した細胞株を用いた薬剤スクリーニングシステムを開発した。本システムではルシフェラーゼ発現量＝MEF2D蛋白発現量であり、細胞培養液中にルシフェラーゼ発光試薬を添加し発光量を測定するだけでMEF2D蛋白量を測定でき、MEF2Dに選択的に蛋白破壊をもたらす薬剤をハイスループットにスクリーニングできる。本システムを用いて、既存薬および薬理活性既知の化合物約3400種、およびキナーゼ阻害剤を中心とした低分子化合物約400種からなる化合物ライブラリに対しスクリーニングを行い、マルチキナーゼ阻害剤スタウロスポリンがMEF2D蛋白分解を誘導することを発見した。スタウロスポリンはMEF2D融合遺伝子陽性ALL細胞株においてMEF2D融合蛋白の減少を誘導し、MEF2D融合遺伝子陰性ALL細胞株よりも低濃度でアポトーシスを誘導した。また、この蛋白減少はスタウロスポリンによって活性化されたカスペースによる125番目のアスパラギン酸部分での切断によることを発見した。これらの成果をBiomedicine & Pharmacotherapy誌に論文発表した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Essential role of a carboxyl-terminal α-helix motif in the secretion of coagulation factor XI. (2021)
  • Author(s): Hayakawa Y, Tamura S, Suzuki N, Odaira K, Tokoro M, Kawashima F, Hayakawa F, Takagi A, Katsumi A, Suzuki A, Okamoto S, Kanematsu T, Matsushita T, Kojima T.
  • Journal Title: J Thromb Haemost. Volume: 19 Pages: 920-930
  • DOI: 10.1111/jth.15242.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Combination of clofarabine, etoposide, and cyclophosphamide in adult relapsed/refractory acute lymphoblastic leukemia: a phase 1/2 dose-escalation study by the Japan Adult Leukemia Study Group. (2021)
  • Author(s): Saito T, Hatta Y, Hayakawa F, Takahashi T, Hagihara M, Iida H, Minauchi K, Yamazaki E, Sugiura I, Murayama T, Sakura T, Mori N, Imai K, Yahagi Y, Atsuta Y, Saito AM, Hirakawa A, Kiyoi H, Matsumura I, Miyazaki Y
  • Journal Title: Int J Hematol. Volume: 113 Pages: 395-403
  • DOI: 10.1007/s12185-020-03032-3.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] JSH practical guidelines for hematological malignancies, 2018: I. leukemia-3. acute lymphoblastic leukemia/lymphoblastic lymphoma (ALL/LBL). (2020)
  • Author(s): Hatta Y, Hayakawa F, Yamazaki E.
  • Journal Title: Int J Hematol. Volume: 112 Pages: 439-458
  • DOI: 10.1007/s12185-020-02965-z.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional analysis of a novel fusion protein PAX5-KIDINS220 identified in a pediatric Ph-like ALL patient. (2020)
  • Author(s): Kanayama T, Imamura T, Mayumi A, Soma E, Sakamoto K, Hayakawa F, Tanizawa A, Kiyokawa N, Hosoi H.
  • Journal Title: Int J Hematol. Volume: 112 Pages: 714-719
  • DOI: 10.1007/s12185-020-02944-4.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A case of pemphigus with anti-desmoglein 3 and anti-desmocollin 2 and 3 autoantibodies, associated with follicular lymphoma and bronchiolitis obliterans. (2020)
  • Author(s): Yoshikawa M, Takeichi T, Taki T, Hayakawa F, Ishii N, Hashimoto T, Muro Y, Akiyama M.
  • Journal Title: Eur J Dermatol. Volume: 30 Pages: 424-425
  • DOI: 10.1684/ejd.2020.3812.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aberrant X chromosomal rearrangement through multi-step template switching during sister chromatid formation in a patient with severe hemophilia A. (2020)
  • Author(s): Tokoro M, Tamura S, Suzuki N, Kakihara M, Hattori Y, Odaira K, Suzuki S, Takagi A, Katsumi A, Hayakawa F, Okamoto S, Suzuki A, Kanematsu T, Matsushita T, Kojima T.
  • Journal Title: Mol Genet Genomic Med. Volume: 8 Pages: e1390
  • DOI: 10.1002/mgg3.1390.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vaticanol C, a phytoalexin, induces apoptosis of leukemia and cancer cells by modulating expression of multiple sphingolipid metabolic enzymes. (2020)
  • Author(s): Inoue C, Sobue S, Mizutani N, Kawamoto Y, Nishizawa Y, Ichihara M, Takeuchi T, Hayakawa F, Suzuki M, Ito T, Nozawa Y, Murate T.
  • Journal Title: Nagoya J Med Sci. Volume: 82 Pages: 261-280
  • DOI: 10.18999/nagjms.82.2.261.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High prevalence of MEF2D fusion in human B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia cell lines. (2020)
  • Author(s): Akahane K, Yasuda T, Tsuzuki S, Hayakawa F, Kiyokawa N, Somazu S, Watanabe A, Kagami K, Abe M, Harama D, Goi K, Kawazu M, Kojima S, Imamura T, Goto H, Iwamoto S, Minegishi M, Abe M, Hojo H, Inaba T, Mano H, Sugita K, Inukai T.
  • Journal Title: Hematol Oncol. Volume: 38 Pages: 614-617
  • DOI: 10.1002/hon.2762.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Targeting MEF2D-fusion oncogenic transcriptional circuitries in B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia (2020)
  • Author(s): Tsuzuki S, Yasuda T, Kojima S, Kawazu M, Akahane K, Inukai T, Imaizumi M, Morishita T, Miyamura K, Ueno T, Karnan S, Ota A, Hyodo T, Konishi H, Sanada M, Nagai H, Horibe K, Tomita A, Suzuki K, Muramatsu H, Takahashi Y, Miyazaki Y, Matsumura I, Kiyoi H, Hosokawa Y, Mano H, Hayakawa F.
  • Journal Title: Blood Cancer Discovery. Volume: 1 Pages: 82-95
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Staurosporine and venetoclax induce the caspase- dependent proteolysis of MEF2D-fusion proteins and apoptosis in MEF2D-fusion (+) ALL cells. (2020)
  • Author(s): Tange N, Hayakawa F, Yasuda T, Odaira K, Yamamoto H, Hirano D, Sakai T, Terakura S, Tsuzuki S, Kiyoi H.
  • Journal Title: Biomed Pharmacother. Volume: 128 Pages: 110330
  • DOI: 10.1016/j.biopha.2020.110330.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Involvement of MCL1, c-myc, and cyclin D2 protein degradation in ponatinib-induced cytotoxicity against T315I(+) Ph+leukemia cells. (2020)
  • Author(s): Inoue C, Sobue S, Kawamoto Y, Nishizawa Y, Ichihara M, Abe A, Hayakawa F, Suzuki M, Nozawa Y, Murate T.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 525 Pages: 1074-1080
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.02.165.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Higher FVIII:C measured by chromogenic substrate assay than by one-stage assay is associated with silent hemophilic arthropathy. (2020)
  • Author(s): Ogawa M, Suzuki N, Takahashi N, Tamura S, Suzuki A, Suzuki S, Hattori Y, Kakihara M, Kanematsu T, Kojima T, Katsumi A, Hayakawa F, Kojima T, Ishiguro N, Kiyoi H, Matsushita T.
  • Journal Title: Thromb Res. Volume: 188 Pages: 103-105
  • DOI: 10.1016/j.thromres.2020.01.003.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 【急性白血病-最新の診断と治療-】急性白血病の分子病態 AYA世代急性白血病の分子病態. (2020)
  • Author(s): 早川 文彦
  • Journal Title: 日本臨床 Volume: 78 Pages: 418-423
• [Journal Article] 最近の血栓止血異常のとらえかた 検査室や研究室から 先天性凝固異常症の遺伝子解析 解析のStrategyとPitfall. (2020)
  • Author(s): 田村 彰吾, 高木 明, 早川 文彦, 小嶋 哲人
  • Journal Title: 日本検査血液学会雑誌 Volume: 21 Pages: 71-78
• [Presentation] 悪性リンパ腫の腫瘍関連線維芽細胞由来のエクソソームはHDAC阻害剤耐性を誘導する (2020)
  • Author(s): 加賀谷 裕介, 島田 和之, 久納 俊祐, 疋田 智也, 坂本 明彦, 早川 文彦, 小根山 千歳, 清井 仁
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Endothelial colony forming cells(ECFCs)樹立法の標準化への試み (2020)
  • Author(s): 岡本 修一, 鈴木 伸明, 兼松 毅, 鈴木 敦夫, 大平 晃也, 所 真昼, 早川 友梨, 田村 彰吾, 早川 文彦, 清井 仁, 小嶋 哲人, 松下 正
  • Organizer: 第42回日本血栓止血学会学術集会
• [Presentation] Template switchingによるF8エクソン15欠損が認められた重症血友病A症例 (2020)
  • Author(s): 所 真昼, 田村 彰吾, 鈴木 伸明, 大平 晃也, 河島 史華, 早川 友梨, 早川 文彦, 岡本 修一, 兼松 毅, 勝見 章, 松下 正, 小嶋 哲人
  • Organizer: 第42回日本血栓止血学会学術集会
• [Presentation] 当施設における新生児・乳幼児に対するエミシズマブの使用経験 (2020)
  • Author(s): 兼松 毅, 鈴木 伸明, 岡本 修一, 鈴木 敦夫, 田村 彰吾, 早川 文彦, 小嶋 哲人, 清井 仁, 松下 正
  • Organizer: 第42回日本血栓止血学会学術集会
• [Presentation] C末端伸長変異型Factor XIにおける分泌異常の解析 (2020)
  • Author(s): 早川 友梨, 田村 彰吾, 鈴木 伸明, 大平 晃也, 所 真昼, 河島 史華, 早川 文彦, 高木 明, 鈴木 敦夫, 岡本 修一, 兼松 毅, 松下 正, 小嶋 哲人
  • Organizer: 第42回日本血栓止血学会学術集会
• [Presentation] スプライシング異常を引き起こす血液凝固第IX因子遺伝子イントロン1内の深部大挿入変異 (2020)
  • Author(s): 河島 史華, 田村 彰吾, 鈴木 伸明, 大平 晃也, 所 真昼, 早川 友梨, 早川 文彦, 岡本 修一, 兼松 毅, 高木 明, 松下 正, 小嶋 哲人
  • Organizer: 第42回日本血栓止血学会学術集会