CRISPRスクリーニングを用いたATRA併用AML新規分化誘導療法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K17859
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 山内 拓司 九州大学, 大学病院, 助教 (20796213)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: AML / ATRA / synthetic lethal

Outline of Annual Research Achievements

CRISPR/Cas9 システムによる遺伝子改変技術の進歩により、タンパクをコードする全ゲノムをターゲットとした、細胞の表現系(増殖・分化など)に基づいた責任遺伝子のスクリーニングが可能となった。申請者は、この遺伝子改変技術をいち早く導入し、全ゲノムスクリーニングをAMLの増殖・分化に関わる遺伝子の探索に応用することで、AML細胞の分化を誘導する因子として、 DCPS (decapping enzyme scavenger)を同定し、その阻害剤の抗白血病効果を報告した 。さらにこのスクリーニングを独自に応用し、CRISPR全ゲノムスクリーニングを抗白血病薬と併用することで、その薬剤と協働してAML細胞死を誘導する遺伝子（synthetic lethal）、その薬剤に耐性を示す遺伝子（drug resistant）を見いだすことが出来ると考えた。
ATRAはAPLの第一選択薬であるが、その分化誘導効果は PML-RARα遺伝子を有するAPL細胞に限られる。申請者は ATRA 刺激に加えて他のタンパク・複合体の機能を阻害することで、ATRA の分化・細胞死誘導効果をより効率よく惹起できると仮説を立て、ATRA存在下でCRISPR全ゲノムスクリーニングを行い、ATRAと協働してAML細胞の分化・細胞死を誘導する新規遺伝子を複数同定した 。ATRA 存在下でのみ欠損する遺伝子群には、遺伝子抑制に必須のH3ヒストンテイルのメチル化(H3K9me3) に作用するHUSH（human silencing hub）複合体を構成する因子が全て含まれており、ATRA刺激とHUSH複合体の機能阻害が AML 細胞の分化誘導を促進することが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度、HUSH 構成因子(Tasor, Mphosph8, Pphln1, Morc3)の各因子を欠損したヒトAML細胞 (MOLM-13,OCI- AML3)を CRISPR/Cas9 で樹立し、各因子の阻害がAML細胞分化に及ぼす影響を検討したところ、Morc3以外のHUSH構成因子（Tasor, Mphosph8, Pphln1）に関しては、その欠損がAML細胞死を誘導することが明らかではなかった。
そのため、令和2年度はヒトーマウス細胞間差異を考え、マウスAML細胞を用いて、HUSH構成因子欠損細胞株を樹立した。

Strategy for Future Research Activity

樹立したマウスAML細胞-HUSH構成因子欠損細胞株を用いて、AML細胞分化状態を評価しているところである。また、並行してATRAとのsynthetic lethalityに関しても評価を行なっているところである。