2020 Fiscal Year Research-status Report
成人T細胞白血病・リンパ腫におけるDNAメチル化異常の細胞生物学的意義の解明
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20K07593
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
渡邉 達郎 佐賀大学, 医学部, 特任准教授 (20595714)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末岡 榮三朗 佐賀大学, 医学部, 教授 (00270603)
服部 奈緒子 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 研究員 (30611090)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ATL / DNAメチル化 / DNA脱メチル化剤 / 耐性化機構 / 腫瘍抑制因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者等は、成人T細胞白血病・リンパ腫(ATL)の発症、病態の進展とともに、異常なDNAメチル化を介して発現が抑制されるいくつかの遺伝子を同定していた。これらの遺伝子の不活化が機能的にATLの発がんに寄与するかを明らかにするため、今回、2つの遺伝子(THEMIS, FHIT)について、発現を回復させた細胞株を樹立した。FHITは造血器腫瘍における腫瘍抑制因子として報告されており、THEMISはT細胞の増殖を制御するT細胞受容体(TCR)シグナル経路の調節因子として知られている。THEMISの発現を回復した細胞株は、過酸化水素処理後のZAP70のリン酸化の応答が、正常T細胞様に変化しており、THEMIS遺伝子の不活化がATL細胞において、TCRシグナル経路の調節を攪乱していることを明らかにした。in vitroでの細胞増殖についてはTHEMIS、FHITのどちらの遺伝子も発現回復による変化が認められなかったが、興味深いことに、THEMIS発現を回復した細胞株を免疫不全マウスの皮下に移植したところ、腋窩リンパ節での腫瘍形成が顕著に抑制されていた。これらの結果は、申請者等が見出した、ATLの発がんに伴うDNAメチル化亢進異常が、機能的にもATLの発がんに関与することを示すものと考えられる。
申請者等は、DNA脱メチル化剤の抗ATL作用を明らかにしている。今回、代表的なDNA脱メチル化剤として、他の血液腫瘍において臨床で使用されているアザシチジン(AZA)とデシタビン(DAC)の耐性株を樹立し、DNA脱メチル化剤の感受性や耐性に関与する因子の同定を試みた。樹立した耐性株のマイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析、及び全ゲノムシーケンスによる変異探索の結果、ピリミジン代謝酵素であるDCKやUCK2の不活化がDAC、AZAの耐性化に関与することを見出した。
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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
本研究では、以下の3つの学術的問いを明らかにすることを目的としている。
① DNAメチル化異常がHTLV-1感染細胞の増殖・生存にどのように働きかけるのか？② DNA脱メチル化剤の抗ATL効果の作用機構・標的分子は何か？③ HTLV-1感染細胞におけるDNAメチル化異常は なぜ、どのようにして起こるのか？
①、②については概要に記載したように、いくつかの鍵となる分子の同定に成功しており、順調にプロジェクトが進行している。③に関しても、メチオニン代謝が感染細胞のDNAメチル化状態を変化させることを見出しており、全体的な進捗はおおむね順調である。
しかしながら、HTLV-1感染者の末梢血単核球を免疫不全マウスに移植する実験や臨床検体を用いた解析を計画にいれていたが、コロナの影響もあり、当初の予定より検体の確保に若干の遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回、THEMISの発現回復により、HTLV-1感染細胞のTCRシグナルの正常化やin vivoでの腫瘍形成能低下が認められた一方、腫瘍抑制因子として報告されていたFHITの発現回復は顕著な表現型の変化は認められなかった。引き続き、その他の遺伝子についても同様の解析を実施し、ATLの発がんに機能的に関与する遺伝子の探索を行う。
DNA脱メチル化剤耐性株の解析から見出した耐性化の際に不活化された責任遺伝子、DCK, UCK2について、不活化された際の細胞の表現型の変化について詳細に解析する。特にUCK2は種々の固形がんにおいて、過剰発現と予後不良の相関が指摘されており、ATLの発がんにおける関与についても新たに検討を行う。
ATLのDNAメチル化異常の形成・維持機構については、メチオニンの関与について、メチオニン代謝を含む網羅的なメタボローム解析から検討を進める。
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| Causes of Carryover |
コロナの影響もあり、臨床検体の確保に遅れが生じている。差額の６万円は採血管の購入用にしていたものだが、上記の理由により、採血管の追加購入を行わなかったため、差額が生じた。
次年度以降にも検体の確保、解析を実施予定であるので、採血管等 が足りなくなった際に使用する。
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