Elucidating the contribution of the order of mutation acquisition to the clonal evolution of cancer using single-cell sequencing

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K21546
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小川 誠司 京都大学, 医学研究科, 教授 (60292900)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 昆 彩奈 京都大学, 医学研究科, 助教 (20772403)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: 単一細胞シーケンス / 遺伝子変異 / クローン進化 / 白血病

Outline of Annual Research Achievements

がんの発症における新たな変異獲得によるクローン選択の過程は、ランダムな過程ではなく、発症以前に生じた変異や環境に依存すると考えられているが、その分子論的基盤は十分に理解されていない。本研究では、代表的ながんである白血病において有意に共存しやすい組み合わせの遺伝子変異に焦点をあてて、同一の遺伝子変異の組み合わせを有するものの、変異の獲得順序の違うマウスモデルを構築し、変異の獲得順序やクローン間相互作用がクローン進化メカニズムの過程に及ぼす影響について多角的に理解することを目的としている。
本年度は、”Chromatin-spliceosome”グループと呼ばれる予後不良の同一の病型グループに分類され、さらに互いに有意に共存しやすく、変異獲得順序に一定のヒエラルキー（階層性）があることを我々が明らかとした遺伝子変異 (SRSF2、STAG2、RUNX1、ASXL1の変異)に着目した。今年度は、Stag2 + Asxl1、Stag2 + Srsf2ダブルミュータントマウスをそれぞれ作出し、造血系の表現型を精査することを通じて、両変異の協調によるMDS発症メカニズムの解明を進めた。前年度に引き続き、造血幹細胞をex vivoで増幅し、上述のドライバー遺伝子についてCRISPR/Cas9システムを用いてノックアウトするシステムの確立を進めた。同一の遺伝子変異の組み合わせを有するものの、変異の獲得順序の違うマウスモデルの構築に向けて順調に研究を進めることができた。

Research Products

• [Journal Article] Co-mutation pattern, clonal hierarchy, and clone size concur to determine disease phenotype of SRSF2(P95)-mutated neoplasms. (2021)
  • Author(s): Todisco G, Creignou M, Galli A, Guglielmelli P, Rumi E, Roncador M, Rizzo E, Nannya Y, Pietra D, Elena C, Bono E, Molteni E, Rosti V, Catricala S, Sarchi M, Dimitriou M, Ungerstedt J, Vannucchi AM, Hellstrom-Lindberg E, Ogawa S, Cazzola M, Malcovati L.
  • Journal Title: Leukemia Volume: 35(8） Pages: 2371-2381
  • DOI: 10.1038/s41375-020-01106-z.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research