Comprehensive enhancer analysis and molecular pathogenesis of leukemia using our novel technology

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H03992
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Murakawa Yasuhiro 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (50765469)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高折 晃史 京都大学, 医学研究科, 教授 (20324626) ; 白川 康太郎 京都大学, 医学研究科, 助教 (80728270)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 白血病 / エンハンサー / ゲノム解析技術 / バイオマーカー / 転写ネットワーク / NET-CAGE

Outline of Final Research Achievements

Leukemia is an intractable hematologic tumor that presents with a wide variety of clinical and cellular features. Epigenetic abnormalities are important in leukemia. In particular, transcriptional regulation of genes by enhancers determines the identity of leukemic cells. Activated enhancers can be identified with high resolution by detecting eRNAs synthesized from enhancers by next-generation sequencing. In this project, we developed a novel technology for ultra-sensitive and comprehensive detection of eRNAs and applied it to around 100 hematopoietic malignancy specimens to identify leukemia enhancer transcription programs. By integrating clinical and genomic data, RNA expression information, and epigenetic information, we identified novel therapeutic targets and biomarkers.

Free Research Field

ゲノムサイエンス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

白血病は若年者から高齢者まで幅広い年齢層に発症する難治性の血液の腫瘍である。しかしながら、その分子メカニズムはほとんどわかっていなかった。腫瘍細胞の状態の決定に肝になるエンハンサー（遺伝子の発現スイッチとして働く）を超高感度に同定できる新しいゲノム解析技術を開発した。これにより、白血病細胞の詳細な分子状態の理解につながり、大規模な患者検体を用いた解析により、新しいバイオマーカーや創薬標的の候補を多数取得することに成功した。これにより、白血病の根源的な分子メカニズムの解明のみならず、新規治療法の創出に資する成果をあげることができた。