エピジェネティック制御機構破綻による小児AML発症機構の解明と新規治療薬の開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15687
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 山本 将平 昭和大学, 医学部, 准教授 (90439480)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 急性骨髄性白血病 / エピジェネティック変異 / ASXL1変異 / JAK2V617F / H3K27me3発現低下

Outline of Annual Research Achievements

Additional sex combs like1（ASXL1）遺伝子変異は骨髄異形成症（MDS）などの血液疾患の要因である。ASXL1変異がJAK2V617F（MDS/PMFの原因遺伝子として知られている）に及ぼす機序を解明し、MDS患者に対する新規薬剤開発(分子標的治療薬など)につなげるべく本研究を提案した。本年度はまずヒト急性骨髄性白血病 (AML)においてASXL1変異およびJAK2V617Fを有する患者の予後が極めて不良であることを確認した。その上でAsxl1+/-マウスと、JAK2V617Fトランスジェニック (JAK2V617FTg)マウスの2重変異(Asxl1+/-, JAK2V617FTg)マウスを作製し、表現型を確認した。その結果、Asxl1+/-, JAK2V617FTgマウスは生後約8か月でAMLを発症した。Asxl1+/-マウス、JAK2V617FTgマウスは同時点においてAMLを発症せず、2重変異がある事でヒト同様に重篤な疾患表現型となることを証明した。さらに、同マウスの骨髄および脾臓細胞をそれぞれ単一細胞としJAK/STATシグナル蛋白、H3トリメチル化ヒストン蛋白発現の強度をウエスタンブロット法により確認した。JAK/STATシグナル蛋白はJAK2V617FTgマウスと比較して差がなかったが、H3K27me3の発現はAsxl1+/-, JAK2V617FTgマウスにおいて有意に低下していた。以上より、AMLの発症に、H3K27me3低下によるがん原遺伝子の脱抑制が関与していることが示唆された。
さらにAMLを発症したAsxl1+/-, JAK2V617FTgマウスの脾臓細胞を照射を施行した免疫不全マウスに移植し疾患の再現性を確認する。

Current Status of Research Progress

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

Reason

マウスを用いた研究であり、出生後それぞれのマウスの表現型を確認するには約1年程度の期間が必要と考えられ初年度においては表現型の確認を第一の目標とした。
結果として、生後約8か月時点で対象マウスの表現型を確認した。さらに疾患発症のメカニズムを解明すべく最も重要と考えられるJAK/STATシグナル蛋白、H3トリメチル化ヒストン蛋白発現の強度をウエスタンブロット法により確認することができた。
以上より当初の計画通り、現在までにおいておおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、病態解明を目的としてRNAシークエンスを施行する。以上からH3トリメチル化ヒストンがJak2遺伝子のどの領域に影響を及ぼしているかについて解明する。更には、免疫沈降シークエンスを施行することで相互作用について確認したい。同時にAsxl1+/-, JAK2V617FTgマウスを含めた4種類のマウスの生存曲線を作成しヒトの結果と比較する。
また、各マウスの血球数、骨髄、骨、脾臓のHE染色、骨髄細胞、脾臓細胞を用いたコロニーアッセイを施行する。
さらに、疾患マウスの脾臓細胞を移植された免疫不全マウスの表現型を確認する。ここまでを次年度の方策とするが可能であれば、in vivoでJak2阻害剤やエピジェネティック機構を標的とした新規薬剤の効果判定を施行し効果判定を行いたい。

Causes of Carryover

研究計画は順調に推移しているが、RNAシークエンスおよび全ゲノム解析が未施行であり、次年度に算定した。また、解析用PCと新規候補薬剤検討費用としても次年度予算とあわせて算定する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Miami(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of Miami
• [Journal Article] Gain-of-function of ASXL1 truncating protein in the pathogenesis of myeloid malignancies (2018)
  • Author(s): Yang H, Kurtenbach S, Guo Y, Lohse I, Durante MA, Li J, Li Z, Al-Ali H, Li L, Chen Z, Field MG, Zhang P, Chen S, Yamamoto S, Li Z, Zhou Y, Nimer SD, Harbour JW, Wahlestedt C, Xu M, Yang FC
  • Journal Title: Blood Volume: 131 Pages: 328-341
  • DOI: 10.1182/blood-2017-06-789669
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Prophylactic recombinant thrombomodulin treatment prevents hepatic sinusoidal obstruction syndrome in high-risk pediatric patients that undergo hematopoietic stem cell transplants (2018)
  • Author(s): Yamamoto S, Toyama D, Sugishita Y, Kaneko R, Okamoto N, Koganesawa M, Fujita S, Akiyama K, Matsuno R, Isoyama K
  • Journal Title: Pediatric Transplantation Volume: e13269 Pages: -
  • DOI: 10.1111/petr.13269
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 医師の声かけによる小児がん患者家族の会“sweet home”の立ち上げ (2018)
  • Author(s): 山本将平, 外山大輔, 杉下友美子, 金子綾太, 岡本奈央子, 小金澤征也, 藤田祥央, 秋山康介, 磯山恵一
  • Journal Title: 日本小児血液・がん学会雑誌 Volume: 55 Pages: 82-186
  • DOI: https://doi.org/10.11412/jspho.55.182
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 昭和大学藤が丘病院における小児・AYA世代がんセンター設置の取り組み (2018)
  • Author(s): 山本将平, 外山大輔, 杉下友美子, 金子綾太, 岡本奈央子, 小金澤征也, 藤田祥央, 秋山康介, 磯山恵
  • Journal Title: 昭和学士会雑誌 Volume: 78 Pages: 513-519
  • DOI: https://doi.org/10.14930/jshowaunivsoc.78.513
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Wiskott-Aldrich syndrome that was initially diagnosed as immune thrombocytopenic purpura secondary to a cytomegalovirus infection (2018)
  • Author(s): Kaneko R, Yamamoto S, Okamoto N, Akiyama K, Matsuno R, Toyama D, Hoshino A, Imai K, Isoyama K
  • Journal Title: SAGE Open Med Case Rep Volume: 6 Pages: 1-3
  • DOI: 10.1177/2050313X17753788
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] リンパ性急性転化で発症した小児慢性骨髄性白血 病 (2018)
  • Author(s): 秋山康介, 山本将平, 杉下友美子, 金子綾太, 岡本奈央子, 小金澤征也, 藤田祥央, 松野良介, 外山大輔, 磯山恵一
  • Journal Title: 臨床血液 Volume: 59 Pages: 75-79
  • DOI: https://doi.org/10.11406/rinketsu.59.75
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increased expression of interleukin-17 is associated with macrophages in chronic immune thrombocytopenia (2018)
  • Author(s): Okamoto N, Homma M, Kawaguchi Y, Kabasawa N, Uto Y, Hattori N, Yamamoto S, Shiozawa E, Yamochi T, Tate G, Isoyama K, Nakamaki T, Takimoto M
  • Journal Title: International Journal of Clinical and Experimental Pathology Volume: 11 Pages: 2419-2429
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Recurrent RARB translocations in acute promyelocytic leukemia lacking RARA translocation (2018)
  • Author(s): Osumi T, Tsujimoto S, Tamura M, Uchiyama M, Nakabayashi K, Okamura K, Yoshida M, Tomizawa D, Watanabe A, Takahashi H, Hori T, Yamamoto S, Hamamoto K, Migita M, Ogata-Kawata H, Uchiyama T, Kizawa H, Ueno-Yokohata H, Shirai R, Seki M, Oki K, Takita J, Ogawa S, Kitamura T, Matsumoto K, Hata K, Kiyokawa N, Goyama S, Kato M
  • Journal Title: Cancer Research Volume: 78 Pages: 4452-4458
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-18-0840
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 免疫性血小板減少性紫斑病(ITP)症例の骨髄組織におけるIL-17発現に関する免疫組織化学的検討 (2018)
  • Author(s): 岡本奈央子, 本間まゆみ, 南雲佑, 川口有紀子, 蒲澤宣幸, 田澤咲子, 塩沢英輔, 矢持淑子, 楯玄秀, 瀧本雅文, 宇藤唯, 服部憲路, 中牧剛, 山本将平, 磯山恵一
  • Journal Title: 昭和学士会雑誌 Volume: 78 Pages: 111-116
  • DOI: https://doi.org/10.14930/jshowaunivsoc.78.111
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 小児再発難治性AMLに対するFLAG+IDA+GOによる再寛解導入後のKIRリガンドミス マッチ臍帯血移植の良好な治療成績 (2018)
  • Author(s): 山本将平
  • Organizer: 第10回血液疾患免疫療法学会学術集会
• [Presentation] 小児MDSにおけるR-IPSSに基づいた染色体異常と造血細胞移植成績の関連 (2018)
  • Author(s): 山本将平
  • Organizer: 第23回小児MDS治療研究会
• [Presentation] HEMATOPOIETIC CELL TRANSPLANTATION WITH UNIFIED CONDITIONING BASED ON MINIMAL RESIDUAL DISEASE FOR INTERMEDIATE-RISK RELAPSE OF CHILDHOOD ACUTE LYMPHOBLASTIC LEUKEMIA: RESULTS FROM THE JPLSG R08-II STUDY (2018)
  • Author(s): Ueki H, Ogawa C, Toyoda H, Nishi M, Yamanaka J, Mochizuki S, Yamamoto S, Nishikawa T, Sakaguchi K, Kobayashi S, Arakawa A, Nishiuchi R, Yoshida S, Nakamura K, Hori T, Saito A, Watanabe T, Goto H
  • Organizer: SIOP
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] RARB Translocations in RARA-negative acute promyelocytic leukemia (2018)
  • Author(s): Kato M, Osumi T, Tsujimoto S, Tamura M, Uchiyama M, Nakabayashi K, Okamura K, Tomizawa D, Watanabe A, Takahashi H, Hori T, Yamamoto S, Hamamoto K, Migita M, Ogata-Kawata H, Uchiyama T, Kizawa H, Ueno-Yokohata H, Shirai R, Yoshida M, Seki M, Oki K, Takita J, Ogawa S, Kitamura T, Matsumoto K, Hata K, Goyama S, Kiyokawa N
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会
• [Presentation] Neurocognitive evaluation of Japanese childhood cancer survivors (2018)
  • Author(s): Akiyama K, Yamamoto S, Sugisita Y, Kaneko R, Okamoto N, Koganesawa M, Fujita S, Matsuno R, Toyama D, Hasegawa Y, Setoyama S, Ikezawa S, Noda T, Isoyama K
  • Organizer: 第80回日本血液学会学術集会