2021 Fiscal Year Annual Research Report
小胞体ストレス応答と、腫瘍由来fibrocyteに着目する骨髄増殖性腫瘍研究
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20H03713
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
下田 和哉 宮崎大学, 医学部, 教授 (90311844)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久冨木 庸子 宮崎大学, 医学部, 講師 (00284836)
幣 光太郎 宮崎大学, 医学部, 助教 (20468028)
亀田 拓郎 宮崎大学, 医学部, 助教 (30468029)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 骨髄線維症 / fibrocyte / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨髄増殖性腫瘍(MPN)では、JAK2、CALR変異によるJAK-STATシグナル伝達経路活性化の機序が明確になってきた。一方、CALR変異造血幹細胞 (HSC) のクローン拡大メカニズム、および骨髄線維化のメカニズムに関しては未解明である。本研究では、以下のテーマについて病態解明と創薬につながる研究を行っている。
テーマ1: CALR欠損により生じるERストレスが変異HSCに及ぼす影響の解明と、亢進したERストレスを標的とする治療開発
2020,2021年度は、CALR変異HSCにおけるERストレス経路profilingについて主に実験を行った。CALR欠損、CALRヘテロ欠損、WTの各マウスHSCの遺伝子発現をRNAseqで解析した。また、ERストレス関連分子についてreal-time PCR発現定量を行った。これらの細胞にCALR変異蛋白を発現させたマウスを作成し、解析を行った。ERストレスの緩和による治療効果の解析については今年度の課題である。
テーマ2: 腫瘍細胞がfibrocyteへ分化するメカニズムの解明と、単球-fibrocyteを標的とした、2次性骨髄線維症早期診断法および治療法の開発
JAK2変異マウス単球の3％がcollagen陽性である。2020,2021年度は腫瘍性fibrocyte、またはその前駆細胞である腫瘍性単球の表面抗原を同定するための実験を行った。表面抗原により分取した単球サブ分画を培養、fibrocyte前駆分画同定を試みた。ある程度の純化は達成できたが、高純度で純化できる正確な同定はこの手法では困難だった。2021年度から単一細胞解析の手法を用いて腫瘍性単球の表面抗原の同定を試みており、今年度も継続する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
テーマ1：CALR欠損により生じるERストレスが変異HSCに及ぼす影響の解明と、亢進したERストレスを標的とする治療開発
CALR変異HSCにおけるERストレス経路profilingについて、マウスモデルの作成と解析を実施することができた。ERストレスの緩和による治療効果の解析へと進んでいる。
テーマ2：腫瘍細胞がfibrocyteへ分化するメカニズムの解明と、単球-fibrocyteを標的とした、2次性骨髄線維症早期診断法および治療法の開発
表面抗原により分取した単球サブ分画を培養するという手法では、腫瘍性fibrocyte、またはその前駆細胞である腫瘍性単球の表面抗原を同定できなかった。同定のための方法論を再検討し、単一細胞解析を用いて同定に試みている。今年度は2次性骨髄線維症の早期診断法の確立や、細胞表面分子を標的とする新規治療法の開発といった課題に取り組む予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
テーマ1: 2021年度に続き主に「ERストレスの緩和による治療効果の解析」について実験を進めていく。1)細胞株：CALR変異knock-in細胞株をchemical chaperon(4PBAなど)処理し、増殖能の低下や、サイトカイン非依存性の消失の有無を検討。2)マウスモデル: CALR欠損HSCの自己複製能亢進が、CALR欠損に誘導されたERストレスに依存するか移植モデルで解明。3)遺伝子発現profiling:細胞株、マウスモデルで、ERストレス低減による遺伝子発現変化を解析。4)CALR変異蛋白/CALR欠損の同時存在の解析:患者では、CALR変異蛋白とCALRの半/完全欠損が同時に生じている。CALR+/-;CALRdel52 HSC、CALR-/-;CALRdel52 HSCをWT HSCとともに移植、マウスを4PBAなどで処理し治療効果を解析する。
テーマ2:① CALR変異単球をfibrocyteへ誘導する分子イベント同定
1)Fibrocyte誘導能を有する変異同定:CALR変異マウスではfibrocyteの増加、骨髄線維化がない。CALR変異BMCsにNRAS,ZRSR2,U2AF1,SRSF2,EZH2,ASXL1, CBL,IDH1/2,SF3B1の変異を導入、fibrocyte分化能を検討。2)分子イベントのin vivo検証:同定した変異組み合わせをCALR変異BMCsに導入、移植したマウスの骨髄が線維化するか検討。
② Fibrocyte前駆細胞である単球の表面抗原同定
JAK2変異マウス単球の3％がcollagen陽性である。2022年度は2021年度に構築したcollagen/GFP-TGマウスを用いて、細胞内染色をせずにcollagenの発現をモニタする系および単一細胞解析の手法も取り入れ、fibrocyte前駆細胞特異的発現分子を同定する。
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[Journal Article] Clinical characteristics, prognostic factors, and outcomes of patients with essential thrombocythemia in Japan: the JSH-MPN-R18 study2021
Author(s)
Hashimoto Y, Ito T, Gotoh A, Nakamae M, Kimura F, Koike M, Kirito K, Wada H, Usuki K, Tanaka T, Mori T, Wakita S, Saito TI, Kada A, Saito AM, Shimoda K, Sugimoto Y, Kurokawa T, Tomita A, Edahiro Y, Akashi K, Matsumura I, Takenaka K, Komatsu N.
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Journal Title
International Journal of Hematology
Volume: 115
Pages: 208～221
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Hematopoietic cells with MPN driver mutations promote pulmonary hypertension2021
Author(s)
Ikeda K, Misaka T, Kimishima Y, Yokokawa T, Minakawa K, Ueda K, Oshima M, Koide S, Shide K, Shimoda K, Nakajima O, Iwama A, Takeishi Y
Organizer
第83回日本血液学会学術集会
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[Presentation] PRC1.1 insufficiency promotes the development of myelofibrosis2021
Author(s)
Shinoda D, Nakajima Y, Oshima M, Koide S, Aoyama K, Saraya A, Harada H, Koseki H, Shimoda K, Sashida G, Iwama A
Organizer
第83回日本血液学会学術集会
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[Presentation] RNA splicing machinery gene mutations in patients with myeloproliferative neoplasms (MPNs) in Japan2021
Author(s)
Shide K, Ogawa S, Kamiunten A, Kubuki Y, Takeuchi M, Matsue K, Shimomura T, Suzushima H, Kawano N, Yamashita K, Yasumi M, Karasuno T, Imataki O, Kadowaki N, Yonezawa A, Otsuka E, Hidaka T, Kameda T, Akizuki K, Sekine M, Tahira Y, Shimoda K
Organizer
第83回日本血液学会学術集会
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[Presentation] Clinical characteristics of Japanese patients with polycythemia vera: JSH MPN-R18 study results2021
Author(s)
Edahiro K, Hashimoto Y, Ito T, Gotoh A, Nakamae M, Kimura F, Koike M, Kirito K, Wada H, Usuki K, Tanaka T, Mori T, Wakita S, Saito T, Kada A, Saito A, Shimoda K, Sugimoto Y, Kurokawa T, Tomita A, Akashi K, Matsumura I, Takenaka K, Komatsu N
Organizer
第83回日本血液学会学術集会
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[Presentation] A nationwide survey on Japanese patients with essential thrombocythemia: JSH-MPN-R18 study2021
Author(s)
Hashimoto Y, Edahiro Y, Ito T, Gotoh A, Nakamae M, Kimura F, Koike M, Kirito K, Wada H, Usuki K, Tanaka T, Mori T, Wakita S, Saito T, Kada A, Saito A, Shimoda K, Sugimoto Y, Kurokawa T, Tomita A, Akashi K, Matsumura I, Takenaka K, Komatsu N
Organizer
第83回日本血液学会学術集会
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[Presentation] Secondary malignancies in Japanese patients with myeloproliferative neoplasms: JSH-MPN-R18 study2021
Author(s)
Ochiai T, Hashimoto Y, Edahiro Y, Ito T, Gotoh A, Nakamae M, Kimura F, Koike M, Kirito K, Wada H, Usuki K, Tanaka T, Mori T, Wakita S, Saito T, Kada A, Saito A, Shimoda K, Sugimoto Y, Kurokawa T, Tomita A, Akashi K, Matsumura I, Takenaka K, Komatsu N
Organizer
第83回日本血液学会学術集会
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