Characterization molecular and immunologic features of CML stem cells for treatment-free remission.

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08375
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 松村 到 近畿大学, 医学部, 教授 (00294083)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 宏和 近畿大学, 医学部, 講師 (40360846) ; 頼 晋也 近畿大学, 医学部, 講師 (70460855) ; 森田 泰慶 近畿大学, 医学部, 講師 (80411594)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 慢性骨髄性白血病 / 分子標的 / 腫瘍免疫

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、チロシンキナーゼ阻害薬（TKI）に抵抗性を示し、治療後も残存する慢性骨髄性白血病(CML)幹細胞の分子遺伝学的特性の全貌を明らかにすることを目的とする。本年度は、CML幹細胞の抗腫瘍免疫回避機構について解析を行った。
申請者らが見出したCD34+38-225+120a+で定義されるCML幹細胞において、免疫チェックポイント分子PDL1は、初発時18.8±14.2％に発現を認めたのに対し、TKI投与により細胞遺伝学的寛解(CyR)を得ている症例のCML幹細胞では47.6±22.5％と有意な発現上昇を認めた（n=17, p<0.01）。投与TKIによる差は認められず、PDL2の発現は初発、治療中いずれにおいても認められなかった。興味深いことにCD34+38-225+120a- CML細胞では、PDL1の発現上昇が軽度であったことから、CD120a/NF-κB経路がCML細胞におけるPDL1の発現調節に機能している可能性が示唆された。PDL1/L2以外の免疫チェックポイント分子であるCD80/CD86, B7ファミリー分子, CD112/CD155, CD226, Galectin 9, CD137 ligand, CD252 (OX40) ligandの発現に関しては、TKI治療前後での一定の傾向は認められなかった。次に、CyRを得ている患者骨髄よりPDL1＋、PDL1-CML幹細胞をsotingし、同一患者由来のCD8+細胞とサイトカイン非存在下で48時間共培養した際の培養上清中に産生される液性因子を定性的に評価した。その結果PDL1＋細胞との共培養では、PDL1-細胞との共培養と比較して、IFNγ, TNFα, IGFBP2の上清中の濃度が低く、IL10の濃度が高かったことから、PDL1＋細胞はCD8+細胞に対して抑制性に作用していると考えられた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成30年度は、生体内に残存するCML幹細胞の抗腫瘍免疫回避機構について解析を行った。申請者らが同定した表面マーカーを用いてCML幹細胞を分離、解析した結果、CML幹細胞は、TKI投与に対してPDL1の発現増強を介してCTLの機能を抑制し、生体内に残存している可能性を明らかにした。また、CML幹細胞におけるPDL1発現制御機構として、CD120a/NF-κB経路の役割についての新たな知見が得られる可能性が示唆されたことから、ほぼ計画通りに研究を遂行できていると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

シングルセルレベルでの全トランスクリプトーム解析に向けた基盤、体制整備を行う。TKI治療前・深い寛解達成後、TKI中止後の再発例・TFR維持例それぞれの時期における細胞を用いてSmart-SeqシングルセルRNAシーケンスを行うことで、臨床病態の違いにかかわる分子基盤を明らかにする。治療前、治療後の様々な深さの寛解達成後、TKI中止後の再発例、TFR維持例の患者骨髄からCML幹細胞を単離し、シングルセルRRBS（Reduced-Representation Bisulfite Sequencing）用ライブラリーを作成し、イルミナのHiSeq 2000 によりCML幹細胞におけるDNAメチル化のランドスケープの違いを明らかにする。

Causes of Carryover

本年度分は、主に試薬の購入に充当する費用として算出していたが、予定よりも少額に収まったため、次年度に繰り越すこととした。
次年度以降の遺伝子、タンパクの発現解析などに必要な試薬、細胞をFACSで単離するための抗体、実験動物等に研究費を使用する予定である。
また国内、国外の学会における旅費、論文投稿料にも使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Classic Hodgkin Lymphoproliferative Diseases Clonally Unrelated to B-Chronic Lymphocytic Leukemia Successfully Treated with Bendamustine Plus Rituximab. (2018)
  • Author(s): Rai S, Tanaka H, Fujimoto K, Kumode T, Inoue H, Taniguchi Y, Morita Y, Espinoza JL, Tatsumi Y, Ashida T, Matsuoka R, Kikuti YY, Nakamura N, Matsumura I.
  • Journal Title: Cancers (Basel). Volume: 10 Pages: pii: E304
  • DOI: 10.3390/cancers10090304.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Retrospective analysis of primary plasma cell leukemia in Kansai Myeloma Forum registry (2018)
  • Author(s): Nakaya A, Yagi H, Kaneko H, Kosugi S, Kida T, Adachi Y, Shibayama H, Kohara T, Kamitsuji Y, Fuchida SI, Uoshima N, Kawata E, Uchiyama H, Shimura Y, Takahashi T, Urase F, Ohta K, Hamada T, Miyamoto K, Kobayashi M, Shindo M, Tanaka H, Shimazaki C, Hino M, Kuroda J, Kanakura Y, Takaoari-Kondo A, Nomura S, Matsumura I
  • Journal Title: Leukemia Research Reports Volume: 10 Pages: 7～10
  • DOI: 10.1016/j.lrr.2018.07.001
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Five-day regimen of azacitidine for lower-risk myelodysplastic syndromes (refractory anemia or refractory anemia with ringed sideroblasts): A prospective single-arm phase 2 trial (2018)
  • Author(s): Morita Yasuyoshi、Maeda Yasuhiro、Yamaguchi Terufumi、Urase Fumiaki、Kawata Shuhei、Hanamoto Hitoshi、Tsubaki Kazuo、Ishikawa Jun、Shibayama Hirohiko、Matsumura Itaru、Matsuda Mitsuhiro
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 109 Pages: 3209～3215
  • DOI: 10.1111/cas.13739
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Tumor necrosis factor- and interleukin-6-producing high-grade B-cell lymphoma, not otherwise specified in the pleura (2018)
  • Author(s): Nakayama Shoko、Matsuda Mitsuhiro、Adachi Tatsuya、Sueda Sanae、Ueda Kayo、Kawahara Kunimitsu、Ohashi Yuka、Awaji Sumie、Hashimoto Shigeo、Matsumura Itaru
  • Journal Title: Leukemia Research Reports Volume: 10 Pages: 1～3
  • DOI: 10.1016/j.lrr.2018.06.001
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Immunemodulatory Effects of 5-Azacitidin Through Expansion of Functional Regulatory T Cells on Paraneoplastic Inflammation Associated With Myelodysplastic Syndromes: A Case Report (2018)
  • Author(s): Serizawa Kentaro、Tanaka Hirokazu、Morita Yasuyoshi、Taniguchi Takahide、Ashida Takashi、Matsumura Itaru
  • Journal Title: Frontiers in Oncology Volume: 8 Pages: 204-204
  • DOI: 10.3389/fonc.2018.00204
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Infectious complications in adults undergoing intensive chemotherapy for acute myeloid leukemia in 2001?2005 using the Japan Adult Leukemia Study Group AML201 protocols (2018)
  • Author(s): Kato H, Fujita H, Akiyama N, Kimura SI, Hiramoto N, Hosono N, Takahashi T, Shigeno K, Minamiguchi H, Miyatake J, Handa H, Kanda Y, Yoshida M, Miyawaki S, Ohtake S, Naoe T, Kiyoi H, Matsumura I, Miyazaki Y; Japan Adult Leukemia Study Group.
  • Journal Title: Supportive Care in Cancer Volume: 26 Pages: 4187～4198
  • DOI: 10.1007/s00520-018-4292-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Adult T cell leukemia/lymphoma with different pathological features in each tumor site (2018)
  • Author(s): Nakayama Shoko、Matsuda Mitsuhiro、Adachi Tatsuya、Sueda Sanae、Ohashi Yuka、Awaji Sumie、Hashimoto Shigeo、Matsumura Itaru
  • Journal Title: Annals of Hematology Volume: 97 Pages: 1095～1096
  • DOI: 10.1007/s00277-018-3272-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 慢性骨髄性白血病のTKI治療による心血管系合併症への対応 (2018)
  • Author(s): 松村 到
  • Journal Title: 臨床血液 Volume: 59 Pages: 13～26
  • DOI: 10.11406/rinketsu.59.13
• [Journal Article] Pomalidomide with or without dexamethasone for relapsed/refractory multiple myeloma in Japan: a retrospective analysis by the Kansai Myeloma Forum (2018)
  • Author(s): Matsumura-Kimoto Y, Kuroda J, Kaneko H, Kamitsuji Y, Fuchida SI, Nakaya A, Shibayama H, Uoshima N, Yokota I, Uchiyama H, Yagi H, Kosugi S, Matsui T, Ishikawa J, Matsuda M, Ohta K, Iida M, Tanaka H, Kobayashi M, Wada K, Shimazaki C, Nomura S, Imada K, Hino M, Matsumura I, Kanakura Y, Takaori-Kondo A; KMF
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 107 Pages: 541～550
  • DOI: 10.1007/s12185-018-2416-4
• [Journal Article] Efficacy and safety of switching to nilotinib in patients with CML-CP in major molecular response to imatinib: results of a multicenter phase II trial (NILSw trial) (2018)
  • Author(s): Ishikawa Jun、Matsumura Itaru、Kawaguchi Tatsuya、Kuroda Junya、Nakamae Hirohisa、Miyamoto Toshihiro、Matsuoka Ken-ichi、Shibayama Hirohiko、Hino Masayuki、Hirase Chikara、Kamimura Tomohiko、Shimose Takayuki、Akashi Koichi、Kanakura Yuzuru
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 107 Pages: 535～540
  • DOI: 10.1007/s12185-018-2401-y
• [Journal Article] Prognostic analysis according to the 2017 ELN risk stratification by genetics in adult acute myeloid leukemia patients treated in the Japan Adult Leukemia Study Group (JALSG) AML201 study (2018)
  • Author(s): Harada Y, Nagata Y, Kihara R, Ishikawa Y, Asou N, Ohtake S, Miyawaki S, Sakura T, Ozawa Y, Usui N, Kanamori H, Ito Y, Imai K, Suehiro Y, Kobayashi S, Kitamura K, Sakaida E, Onizuka M, Takeshita A, Ishida F, Suzushima H, Ishizawa K, Naoe T, Matsumura I, Miyazaki Y, Ogawa S, Kiyoi H; JALSG.
  • Journal Title: Leukemia Research Volume: 66 Pages: 20～27
  • DOI: 10.1016/j.leukres.2018.01.008
• [Journal Article] Nilotinib vs. imatinib in Japanese patients with newly diagnosed chronic myeloid leukemia in chronic phase: long-term follow-up of the Japanese subgroup of the randomized ENESTnd trial (2018)
  • Author(s): Nakamae Hirohisa、Fukuda Tetsuya、Nakaseko Chiaki、Kanda Yoshinobu、Ohmine Ken、Ono Takaaki、Matsumura Itaru、Matsuda Akira、Aoki Makoto、Ito Kazuo、Shibayama Hirohiko
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 107 Pages: 327～336
  • DOI: 10.1007/s12185-017-2353-7
• [Journal Article] Deeper molecular response is a predictive factor for treatment-free remission after imatinib discontinuation in patients with chronic phase chronic myeloid leukemia: the JALSG-STIM213 study (2018)
  • Author(s): Takahashi N, Matsumura I, Minami Y, Usui N, Fukuda T, Takada S, Ishikawa M, Fujimaki K, Gomyo H, Sasaki O, Ohishi K, Miyake T, Imai K, Suzushima H, Mitsui H, Togitani K, Kiguchi T, Atsuta Y, Ohtake S, Ohnishi K, Kobayashi Y, Kiyoi H, Miyazaki Y, Naoe T, et al.; JALSG
  • Journal Title: International Journal of Hematology Volume: 107 Pages: 185～193
  • DOI: 10.1007/s12185-017-2334-x
• [Presentation] In vitro safety and efficacy of S888711, a novel thrombopoietin receptor agonist, in Myelodysplastic syndrome (2018)
  • Author(s): Keigo Sano, Hirokazu Tanaka, Itaru Matsumura
  • Organizer: 第1回国際がん研究シンポジウム
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 症候性骨髄腫1414例の後方視的解析：関西骨髄腫フォーラムからの最新報告 (2018)
  • Author(s): 田中 宏和, 芹澤 憲太郎, 中谷 綾, 金子 仁臣, 太田 健介, 小杉 智, 八木 秀男, 花本 仁, 淵田 真一, 志村 勇司, 柴山 浩彦, 小原 尚恵, 中谷 英仁, 諫田 淳也, 魚嶋 伸彦, 和田 勝也, 烏野 隆博, 松井 利充, 内山 人二, 松田 光弘, 足立 陽子, 高折 晃史, 黒田 純也, 谷脇 雅史, 島崎 千尋, 日野 雅之, 今田 和典, 野村 昌作, 金倉 譲, 松村 到
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 造血器腫瘍における治療標的としてのチロシンキナーゼ (2018)
  • Author(s): 松村 到
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会
• [Presentation] CD34陽性ヒト骨髄腫幹細胞の同定と特性解析 (2018)
  • Author(s): 芹澤 憲太郎, 田中 宏和, 福井 彩乃, 藤原 亮介, 佐野 圭吾, 口分田 貴裕, 谷口 康博, 森田 泰慶, ルイス エスピノザ, 辰巳 陽一, 芦田 隆司, 松村 到
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会
• [Presentation] 異常なRTKの細胞内輸送阻害は急性骨髄性白血病における有望な治療標的である。 (2018)
  • Author(s): 頼 晋也 田中 宏和, 鈴木 麻衣, Luis Espinoza, 谷村 朗, 森田 泰慶, 辰巳 陽一, 横田 貴史, 織谷 健司, 渡邊 俊雄, 金倉 譲, 松村 到
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会