2019 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of leukemic cell engraftment and expansion in vivo
| Project/Area Number |
19H01035
|
|---|
| Research Institution | Japanese Foundation for Cancer Research |
|---|
Principal Investigator |
中村 卓郎 公益財団法人がん研究会, がん研究所 発がん研究部, 部長 (00180373)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 急性骨髄性白血病 / 白血病幹細胞 / 骨髄ニッチ / shRNAスクリーニング / CRISPR/Cas9スクリーニング / BCL11A / PU.1 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
A. AML in vivo定着・進展促進因子の機能遺伝学的スクリーニング
マウスAML細胞H9M1 (Hoxa9/Meis1)とME4 (MLL-ENL)に対してshRNAプールドレンチウィルスライブラリーを用いたin vivo定着・進展促進因子のスクリーニングを行った。このライブラリーは21,745個のマウス遺伝子を標的として、平均8倍のredundancyを有する177,480のshRNAクローンから成る。２種類の細胞株にin vitroでライブラリーを導入し、マウス骨髄移植２週間後から回収して、次世代シーケンサーを用いてin vivoで減少したshRNAを調べて1144の候補遺伝子を同定した。候補遺伝子が予想よりも多かったため、２次スクリーニングとして候補遺伝子に対するsgRNAライブラリーを作製し、CRISPR/Cas9系によりH9M1細胞のスクリーニングを継続中である。
B. AML細胞のエンハンサーランドスケーピング
Bcl11aはZnフィンガー転写抑制因子で、B細胞分化とヘモグロビンスウィッチングに必須な分子だが、AML原因遺伝子として同定されたにも関わらず、AMLにおける機能は不明であった。Bcl11a発現AML細胞においてChIP-seqを施行するとBcl11aの結合部位の59%に顆粒球分化制御転写因子PU.1が共に結合しており、Bcl11aの存在下で発現が低下するPU.1標的遺伝子1500を同定した。さらに、これらの標的遺伝子はLSD1やHDAC1などのBcl11a結合co-repressorに対するshRNAや阻害薬を用いた際に発現が増加し、さらにBcl11a発現細胞の増殖抑制作用も確認された。以上の結果からBcl11aはPU.1の転写活性化機能を阻害することにより白血病の進展を促進していることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
shRNAスクリーニングは計画通りに完了した。しかしながら、候補遺伝子が予想以上に多くこのスクリーニング作業だけでは責任遺伝子を絞り込めなかったため、CRISPR/Cas9を用いた２段階スクリーニングを実施することとなった。このため、白血病細胞の骨髄定着を制御する遺伝子の同定は予定よりも遅れることとなったが、より確実な候補の同定が可能になることが期待される。また、BCL11AによるPU.1の機能阻害については確実な結果が得られ、co-repressorの阻害を用いた治療法の開発に資する成果が得られている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
白血病細胞の骨髄定着と骨髄内進展を促進する責任遺伝子の同定を継続し、機能解析による検証を進める。また、BCL11A/PU.1の標的となるがん抑制遺伝子を明らかにし、これらによる骨髄定着と進展制御機構の解析も進める。
|
