Bioimaging analysis of stem cell signal activity in leukemia cells

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19790662
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Hematology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: KOBAYASHI Seiichiro The University of Tokyo, 医科学研究所, 特任助教 (70376622)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Keywords: レポーター法 / 腫瘍幹細胞 / レンチウイルスベクター

Research Abstract

近年、白血病, 乳癌, 大腸癌等、各種悪性腫瘍において腫瘍幹細胞の存在が報告されている。それらは細胞表面マーカーをもとに解析されたものであり、機能的な側面から同定された報告はない。今回我々は、正常幹細胞でその活性が高いことが知られている各種シグナル(Wnt, Notch, NF kB, テロメレース)を蛍光蛋白あるいはルシフェラーゼを用いて検出するレポーター法を開発した。この方法により、(1) 細胞個別に、(2) 細胞が生きたままの状態でのシグナル(レポーター)活性の解析が可能となった。また、レンチウイルスベクターの高い感染効率は、今まで困難であった初代培養細胞での解析を可能にした。以下に、得られた主な知見を示す。
(1)各種造血器腫瘍細胞株におけるWnt, NF kB活性について解析した。この方法でシグナル活性を検出できる細胞株は限られたが、細胞株によりシグナル活性分布は特異的であった。NF kBシグナルは慢性骨随性白血病細胞株, 成人T細胞性白血病株, 骨髄腫細胞株において特に高く、Wntシグナルは慢性骨随性白血病細胞株, 骨髄腫細胞株において特に高かった。今後、患者検体を用いて同様の解析を行い、臨床データと照合し、この方法が新たな予後予測因子となりうるかどうか検討したい。
(2)ルシフェラーゼ発現ベクターを作製し、Ph染色体陽性急性リンパ性白血病細胞株におけるNF kBシグナルを調べた。TNFα刺激と骨随ストローマ細胞の共培養は、NF kBシグナルに対して相加的な効果を生じた。これにより造血微小環境(ニッチ)が白血病細胞に及ぼす効果を、細胞が生きたままの状態でイメージングすることが可能になった。今後、これらの幹細胞シグナル陽性細胞が機能的な腫瘍幹細胞活性を持っているかどうか、コロニーアッセイや免疫不全マウスへの移植実験等により調べたい。

Research Products

• [Journal Article] Bioluminescent evaluation of the therapeutic effects of total body irradiation in a murine hematological malignancy model. (2008)
  • Author(s): Inoue Y, Izawa K, Kiryu S, Kobayashi S, et al
  • Journal Title: Experimental Hematology. 36 Pages: 1634-1641
• [Journal Article] RNAi-mediated silencing of p190Bcr-Abl inactivates Stat5 and cooperates with imatinib mesylate and 17-allylamino-17-demetoxygeldanamycin in selective killing of p190Bcr-Abl-expressing leukemia cells. (2008)
  • Author(s): Futami M, Hatano T, Soda Y, Kobayashi S, et al
  • Journal Title: Leukemia 22 Pages: 1131-1138
• [Presentation] Tumor necrosis factor-α contributes to microenvironmental up-regulation of NF-kB activity in Philadelphia chromosome-positive acute lymphoblastic leukemia: implication for a novel therapeutic target (2008)
  • Author(s): Tsai H, Kobayashi S, et al
  • Organizer: アメリカ血液学会
  • Year and Date: 20080000
• [Presentation] Large Scale Selective Ex Vivo Expansion of CD4^+CD25^+FOXP3^+Regulatory T Cells from Peripheral Blood (2008)
  • Author(s): Nagamura-Inoue T, Ogami K, Yokoyama K, Izawa K, Kobayashi S, Nakayama S, Ishige I, Inoue Y, Ooi J, Uchimaru K, Takahashi S, and Tojo A
  • Organizer: アメリカ血液学会
  • Year and Date: 20080000
• [Presentation] Imatinib Mesylate Has a Stage-Specific Inhibitory Role in Generation of CD26^<high>CD8^+ Central Memory T Cells in Vitro and in Vivo (2008)
  • Author(s): Yokoyama K, Nagamura-Inoue T, Nakayama S, Ishige I, Ogami K, Futami M, Kobayashi S, and Tojo A
  • Organizer: アメリカ血液学会
  • Year and Date: 20080000
• [Presentation] Bioimaging analysis of stem cell signals in cancer cells using lentiviral reporter vector system (2007)
  • Author(s): Kobayashi S, Tsai H, Izawa K, Inoue Y, Tojo A
  • Organizer: 日本癌学会総会
  • Year and Date: 20070000
• [Presentation] RNAi-mediated silencing of p190^<Bcr-Abl> inactivates Stat5 and cooperates with imatinib mesylate and 17-allylamino-17-demetoxygeldanamycin in selective killing of p190^<Bcr-Abl>-expressing leukemia cells (2007)
  • Author(s): Futami M, Hatano T, Soda Y, Kobayashi S, Miyagishi M, Tojo A
  • Organizer: アメリカ血液学会
  • Year and Date: 20070000
• [Presentation] Inhibition of Stat5 phosphorylation and enhancement of imatinib/17-AAG induced cell death by anti-p190^<Bcr-Abl> shRNA. (2007)
  • Author(s): Futami M, Hatano T, Soda Y, Kobayashi S, Miyagishi M, Tojo A
  • Organizer: 日本癌学会総会
  • Year and Date: 20070000
• [Presentation] Microenvironmental up-regulation of NF-kB activity via p65-dependent and independent pathways in a bioimaging model of Philadelphia chromosome-positive acute lymphoblastic leukemia (2007)
  • Author(s): Tsai H, Kobayashi S, Itoh K, Ishida T, Umezawa K, Tojo A
  • Organizer: アメリカ血液学会
  • Year and Date: 20070000