Two-hitヒト白血病発症モデルを用いた悪性形質転換機構の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25290047
• Research Institution: Miyagi Prefectural Hospital Organization Miyagi Cancer Center
• Principal Investigator: 菅村 和夫 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), その他部局等, その他 (20117360)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 治 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (40538055) ; 井根 省二 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (80573683) ; 山口 壹範 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (80373215)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 成人T細胞白血病 / HTLV-1

Outline of Annual Research Achievements

白血病の悪性形質転換に関与する遺伝子を同定するため、NOGマウスにおける造腫瘍能を指標に複数の株化白血病細胞株より高造腫瘍能細胞集団を分画した。この細胞集団は細胞数１０個以下でも腫瘍を形成することから、白血病幹細胞として悪性形質の維持に関与するものと推測された。この細胞集団で発現が変動している遺伝子をマイクロアレイにより網羅的に調べ、さらに変動が顕著であった遺伝子に関して、その過剰発現／発現抑制が造腫瘍能に対して与える影響を調べた。これまでに２つの遺伝子（CADM1、CA9）が造腫瘍能に関与する遺伝子としてリストアップされた。
このうちCADM1に関しては低発現細胞集団で造腫瘍能が高い。その原因としてJAK/STAT系が異常亢進している事が考えられた。
CA9に関しては高発現細胞集団で造腫瘍能が高い。その臨床的意義を確認するため、ATL患者末梢血検体を対象に血清中の遊離CA9をELISAで測定したところ、正常血清に比べ遊離CA9濃度が有意に上昇している事が示された。また、一部のATL浸潤症例ではATL細胞でCA9発現が上昇していることが認められた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

白血病の悪性形質に関与する遺伝子として、２つの候補遺伝子（CADM1、CA9）を同定することができ、これらの機能解析を通して悪性形質転換機構の解明を進めることが可能と考えている。またCA9の発現異常に関しては今年度の研究から臨床的意義が強く示唆された。阻害剤を用いてCA9を標的とした治療が可能であるか、今後の臨床応用研究展開への足がかりが得られたものと考えている。
一方でライブラリースクリーニングによる悪性形質関連遺伝子の同定は十分な結果が得られておらず、研究方法の再考が必要と考えている。

Strategy for Future Research Activity

１）今年度同定された２つの遺伝子の悪性形質転換／維持における機能を解明する。標的となるシグナル伝達系を過剰発現／発現抑制により同定する。
２）これら遺伝子の発現調節機構を明らかにする。転写調節に関与するプロモーター領域、転写後調節に働くmicroRNAの同定とその調節機構を解明する。
３）悪性形質転換関連遺伝子の同定のため、トランスポゾンあるいはCRISPR/Cas9のrandom integrationを応用したスクリーニング系を構築する。

Causes of Carryover

ライブラリースクリーニングによる新規白血病モデル細胞の作出に至らず、その性状解析のために計上した予算を使用しなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ライブラリースクリーニングに代わり、トランスポゾンまたはCRISPR/Cas9システムを応用したrandom integrationによるスクリーニング系を構築するために使用する。

Research Products

• [Journal Article] Identification of TL-Om1, an adult T-cell leukemia (ATL) cell line, as reference material for quantitative PCR for human T-lymphotropic virus 1. (2015)
  • Author(s): Kuramitsu M, Okuma K, Yamagishi M, Yamochi T, Firouzi S, Momose H, Mizukami T, Takizawa K, Araki K, Sugamura K, Yamaguchi K, Watanabe T, Hamaguchi I.
  • Journal Title: J Clin Microbiol. Volume: 53 Pages: 587-596
  • DOI: 10.1128/JCM.02254-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Circulating miR-483-3p and miR-21 is highly expressed in plasma of pancreatic cancer. (2015)
  • Author(s): Abue M, Yokoyama M, Shibuya R, Tamai K, Yamaguchi K, Sato I, Tanaka N, Hamada S, Shimosegawa T, Sugamura K, Satoh K.
  • Journal Title: Int J Oncol Volume: 46 Pages: 539-547
  • DOI: 10.3892/ijo.2014.2743
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phosphatidic acid-mediated activation and translocation to the cell surface of sialidase NEU3, promoting signaling for cell migration. (2015)
  • Author(s): Shiozaki K, Takahashi K, Hosono M, Yamaguchi K, Hata K, Shiozaki M, Bassi R, Prinetti A, Sonnino S, Nitta K, Miyagi T.
  • Journal Title: FASEB J. Volume: 29 Pages: 2099-2111
  • DOI: 10.1096/fj.14-262543
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Potentiation of Epidermal Growth Factor-Mediated Oncogenic Transformation by Sialidase NEU3 Leading to Src Activation. (2015)
  • Author(s): Yamamoto K, Takahashi K, Shiozaki K, Yamaguchi K, Moriya S, Hosono M, Shima H, Miyagi T.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 10 Pages: e0120578
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0120578
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] OX40 and IL-7 play synergistic roles in the homeostatic proliferation of effector memory CD4⁺ T cells (2014)
  • Author(s): Yamaki S, Ine S, Kawabe T, Okuyama Y, Suzuki N, Soroosh P, Mousavi SF, Nagashima H, Sun SL, So T, Sasaki T, Harigae H, Sugamura K, Kudo H, Wada M, Nio M, Ishii
  • Journal Title: Eur J Immunol. Volume: 44 Pages: 3015-3025
  • DOI: 10.1002/eji.201444701
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 免疫不全NOGマウスを用いたヒトがん幹細胞の探索 (2014)
  • Author(s): 菅村和夫
  • Organizer: 第53回日本薬学会東北支部大会
  • Place of Presentation: いわき市
  • Year and Date: 2014-10-05
  • Invited
• [Presentation] 免疫不全NOG マウスにより分画された高造腫瘍性ATL 細胞の性状 解析 (2014)
  • Author(s): 山口壹範、那須健太郎、玉井恵一、佐藤賢一、井根省二、 佐々木治、張替秀郎、田中伸幸、菅村和夫
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] BEX2 は静止期がん幹細胞の維持に重要な役割を果たす (2014)
  • Author(s): 玉井恵一、中村真央、望月麻衣、小鎌直子、横山美沙、山口壹範、佐藤賢一、菅村和夫、田中伸幸
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] 下咽頭癌の浸潤におけるCD271 の役割 (2014)
  • Author(s): 望月麻衣、今井隆之、玉井恵一、山口壹範、佐藤賢一、松 浦一登、小鎌直子、横山美沙、菅村和夫、田中伸幸
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] ピルビン酸キナーゼM2(PKM2)は膵癌で高発現し、細胞増殖能を亢進させる (2014)
  • Author(s): 横山美沙、白木健悠、田沼延公、玉井恵一、山口壹範、田中伸幸、菅村和夫、佐藤賢一
  • Organizer: 第73回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27