Development of new JMML therapy based on cell adhesion molecules and cell proliferation signal analysis

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08750
• Research Institution: Local Incorporated Administrative Agency, Nagano Prefectural Hospital Organization, Nagano Children
• Principal Investigator: 坂下 一夫 地方独立行政法人長野県立病院機構 長野県立こども病院(生命科学研究センター), 生命科学研究センター, 主任研究員 (10345746)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 若年性骨髄単球性白血病

Outline of Annual Research Achievements

若年性骨髄単球性白血病(JMML)は、RAS/MARKシグナル伝達関連の遺伝子異常で発症し、遺伝学的解明が進んだ。治療においては造血幹細胞移植が唯一の根治的治療であるが、治療成績は５割前後で進歩が認められず、新たな治療法の登場が待たれている。我々の研究グループはJMML白血病幹細胞の増殖には未熟な造血環境が非常に重要な役割を担っていることを報告した（Sakashita et.al Leukemia,2015）。このことからJMML白血病性幹細胞の細胞間作用がJMML白血病性幹細胞の増殖に与える影響に着目し、細胞接着分子であるカドヘリンスーパーファミリーに属するプロトカドヘリン17（PCDH17）遺伝子をJMMLの病態説明をする候補の一つとして見出した。JMML症例のCD34陽性細胞でshRNAを用いてPCDH17をノックダウンするとJMML白血病幹細胞であるCD34+CD38-細胞の増殖を抑制した。この系を利用し、PCDH17と増殖シグナルとの関連を解析し、新たなる分子標的治療薬の探索を行う。今回の研究は正常造血幹細胞およびJMML幹細胞でのPCDH17遺伝子の分化、増殖に与える働き（シグナル伝達）を解析することにより、分子標的治療の新たなるターゲットの探索とPCDH17遺伝子の発現調節をターゲットとした治療戦略の可能性についての検討を目的としている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

PCDH17の役割及び正常造血幹細胞,JMML白血病幹細胞におけるPCDH17の役割について解析を進めた。初めにPCDH17発現の役割について白血病細胞株を用いて検討した。PCDH17の発現のない細胞株にPCDH17を過剰発現させ細胞増殖及び増殖に関連するタンパク質のリン酸化について解析を進め、PCDH17の増殖に関する役割を解析した。PCDH17を過剰発現させると細胞増殖が抑制され、ERKのリン酸化が低下した。この系を用いてPCDH17を過剰発現させた株とコントロールの株とで網羅的遺伝子解析を行い、現在その詳細について解析中である。またRAS遺伝子変異を有する白血病細胞株とRAS遺伝子変異のない細胞株およびAGM細胞と共培養し得られたJMML幹細胞を用いMEK阻害剤とHDAC阻害剤との併用による効果を解析し、MEK阻害剤とHDAC阻害剤との併用により相乗効果を持って細胞増殖抑止とアポトーシス誘導がなされた。PCDH17の発現とその効果の関わりについて解析中である。

Strategy for Future Research Activity

昨年度の研究の継続し、新たな治療ターゲットの探索を実施する。PCDH17の下流のシグナル伝達で重要と考えられる経路の阻害剤を使用し、PCDH17の持つ増殖、分化に与える役割について検討を行う。さらに網羅的遺伝子解析で発現量の変化した遺伝子について、白血病細胞株、あるいは正常臍帯血を使用し、発現量の低下した遺伝子については過剰発現をさせ、発現量の上昇した遺伝子についてはshRNAでノックダウンをさせ、PCDH17を介するシグナル伝達について詳細な解析を行う。次にJMML幹細胞を使用し、それらの遺伝子の役割について検討を行う。また阻害剤があるものについては白血病細胞株、正常臍帯血、JMML幹細胞で検討を行う。さらにMEK阻害剤とHDAC阻害剤との併用により相乗効果を持って細胞増殖抑止とアポトーシス誘導がなされた。PCDH17の発現とその効果の関わりについてさらに解析を進めJMMLに対しての治療法用について検討する。

Causes of Carryover

網羅的遺伝子解析の支払いが今年度に行われるため