2021 Fiscal Year Research-status Report
タンデム重複変異RUNX1の白血病発症における機能解析
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20K08201
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Research Institution | Hirosaki University |
Principal Investigator |
土岐 力 弘前大学, 医学研究科, 講師 (50195731)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | ダウン症 / 白血病 / RUNX1 |
Outline of Annual Research Achievements |
ダウン症では新生児の5~10%に一過性骨髄異常増殖症 (TAM) という白血病に似た疾患が発症する。 多くは自然寛解するが、約20%は白血病および骨髄異形成症候群の症状を示す状態 (ML-DS) へ進展する。我々は, TAMとML-DSの遺伝子解析を行い、TAMはトリソミー21と赤芽球系転写因子GATA1をコードする遺伝子の変異により生じること、ML-DSへの進展にはさらなる変異が加わることを明らかにしてきた。本研究では、進展に関わる変異の中で、新規RUNX1遺伝子変異に注目した。 RUNX1遺伝子は21番染色体にあり、二量体で働く転写因子CBFのサブユニットをコードする。RUNX1には、3つのアイソフォーム AML1a、AML1b、AML1cが存在し、AML1aとbは造血の全体(胚型・成体型)で機能し、AML1cは成体型造血で機能する。 我々が発見した変異は AML1c特異的なもので、DNA 結合などに関わるRUNTドメインを含む部分が重複する変異 (PTD)であった。これは、ML-DSの20%ほどで認められた。RUNX1とそのパートナーであるCBFβの異常による白血病は, CBF-急性骨髄性白血病 (AML)とカテゴライズされ、小児の AMLの25%、成人の15%を占める。しかし、これらには PTD変異は報告されていない。本研究の目的は、 RUNX1-PTDの白血病発症に関わる機能を 明らかにすることである。具体的には、(1) RUNX1-PTDによって発現が変動する遺伝子群を明らかにすることや、(2) RUNX1-PTD のゲノム上の認識領域を決定し、野生型や既報の変異体と比較すること。そして、(3) RUNX1-PTD ノックインマウスの解析をすることである。 (4) RUNX1-PTD ノックインマウスと変異GATA1発現マウスを掛け合わせてその表現型を調べる。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
RUNX1の変異が白血病を引き起こすメカニズムを明らかにするために、様々なマウスモデルが作成されてきた。しかし、いずれのマウスもそのままでは白血病を発症せず、変異原性化学物質の投与や追加の変異遺伝子導入などが必要であった。本研究で、我々はRUNX1-PTDのノックインマウスが、高率にそして早期に追加的な処置なしに白血病の発症することを明らかにした。しかし、白血病細胞を詳しく調べていく中で、RUNX1-PTDのノックインマウスに見られた白血病は ML-DSの表現型と異なっていた。これは、変異GATA1の発現と RUNX1-PTDの協調的な作用がML-DSの発症には重要であることを示している可能性がある。我々は、RUNX1-PTDノックインマウスと変異 GATA1発現マウスを掛け合わせることにした。予想と反して掛け合わせマウスにおける白血病発症率はRUNX1-PTDのノックインマウスと比較して低くなった。しかし、骨髄異形成症候群様の表現型が見られることから、ML-DSに類似している可能性がある。現在、この掛け合わせマウスの芽球の性質を遺伝子変異検索を中心に進めている。
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Strategy for Future Research Activity |
引き続き、RUNX1-PTDと変異GATA1 の掛け合わせマウスの造血細胞について検索を進める。また、このマウスでみられた異常造血細胞における付加的な遺伝子変異の検索を進める。一方で、昨年度予定してた in vitro の研究、 (1) RUNX1-PTDによって発現が変動する遺伝子群を明らかにすることや、(2) RUNX1-PTD のゲノム上の認識領域を決定し、野生型や既報の変異体と比較することも積極的に進める。本研究ではマウスモデルについても検索を進めることにより、本研究の課題に対してより重要な知見が得られることが期待される。
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Causes of Carryover |
本研究では、掛け合わせマウスの解析を進めているが、解析に必要な個体を得るのに時間がかかり研究のスピードがやや遅くなった。昨年度の後半にいくつかの新たな知見が得られたことから、年度をまたいでも解析が滞らないよう対応するために、わずかに余裕を持って残すようにした。研究は順調に進んでおり、昨年度の残は早期に償却する予定である。
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