小児急性骨髄性白血病の次世代シーケンサーとMLPA法を用いた予後因子の解析

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461599
• Research Institution: Gunma Institute of Public Health and Environmental Sciences
• Principal Investigator: 大木 健太郎 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (50400966)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 泰秀 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (30238133) ; 朴 明子 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (50450375) ; 外松 学 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (70251113)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 遺伝子 / ゲノム / マイクロアレイ / 癌 / 臨床

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、小児急性骨髄性白血病(AML)の発症や進展に関わる分子機構を解明し、治療の層別化や分子標的薬の創薬に結びつけることにより、予後の向上に結びつけることにある。
本年度我々は、小児AML20症例で、次世代シーケンサーによる全エクソン解析による網羅的ゲノム解析を行い、得られた複数の新規遺伝子異常について、日本小児白血病リンパ腫グループ(JPLSG)のAML-05臨床試験に登録された370例で標的深読み塩基配列解析を行った。また、リアルタイムPCR法を用いてAML99研究における発現アレイ解析から抽出された複数の遺伝子について発現解析を行い、NUP98-NSD1 signatureの再現性について検討するとともに、NUP98-NSD1融合遺伝子とその類似発現の症例において全RNA解析を行った。JPLSGのAML-05臨床試験の370例について、multiplex ligation-dependent probe amplification(MLPA)解析を用いて、既知のMLL-PTDやCDKN2A/2B、RB1、IKZF1等のコピー数解析を行った。上記の解析で得られた遺伝子異常を有する症例の臨床的特徴について検討を行い、複数の治療の層別化の候補となる予後関連因子が見出されている。今後、本研究で集積した大量の遺伝子データおよびJPLSGと群馬県立小児医療センターの白血病データベースによる臨床データの解析により、白血病の病型と関連のあるゲノムパターンの異常、メチル化の特徴を抽出し、遺伝子・ゲノム、エピゲノムの異常に基づいた、病型診断、予後予測が構築できる可能性について詳細な検討を行ったり、本研究で新たに見出された遺伝子異常について、機能解析を行うことにより、それらの腫瘍化との関連性のさらなる検証を行い、標的遺伝子の同定を試みる予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成26年度は、次世代シーケンサーによる全エクソン解析とリアルタイムPCRによる遺伝子発現解析、MLPA法によるコピー数解析を行い、概ねに予定してされていた解析を行うことができた。また、得られた遺伝子異常について、JPLSGと群馬県立小児医療センターおよび関連施設の患者の詳細な臨床データベースを用いて、臨床的特徴について検討を行い、複数の治療層別化の候補となる遺伝子異常を見いだすことができており、概ね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今後、全エクソン解析が終了した20例に加え、さらに小児AML 40例について、次世代シーケンサーを用いた全エクソン解析を行い、新規の候補となる遺伝子異常の検索を行う。また、平成26年度に計画していたMeDIP-on-CHIP法とAffymetrix社製HuamanPromotor 1.0 arrayを用いたメチル化の網羅的解析を行い、エピジェネティックな転写抑制機構についても解明を試みていく。
本研究で集積した大量の遺伝子データおよびJPLSGと群馬県立小児医療センターの白血病データベースによる臨床データの解析により、白血病の病型と関連のあるゲノム異常、メチル化の特徴を抽出し、遺伝子・ゲノム、エピゲノムの異常に基づいた、病型診断、予後予測が構築できる可能性について詳細な検討を行い、新規予後予測因子の同定に基づくリスク別層別化も試みる。

Causes of Carryover

平成26年度に計画していたMeDIP-on-CHIP法とAffymetrix社製HuamanPromotor 1.0 arrayを用いたメチル化の網羅的解析を行うことができなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成27年度に計画していた新規分子診断法の開発とリスク別層別化の実用化と標的遺伝子の同定と遺伝子性状の解析、in vitroにおける造腫瘍性に関する検討と合わせて、平成26年度に計画していたMeDIP-on-CHIP法とAffymetrix社製HuamanPromotor 1.0 arrayを用いたメチル化の網羅的解析も行っていく。

Research Products

• [Journal Article] 小児Ph-like ALL症例の表面マーカー、遺伝子発現解析. (2014)
  • Author(s): 飯島 一智, 清河 信敬, 吉原 宏樹, 富田 理, 小林 健一郎, 福島 敬, 林 泰秀, 菊地 陽, 康 勝好, 真部 淳, 小原 明.
  • Journal Title: 日本小児血液・がん学会雑誌 Volume: 51 Pages: 200-205
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gene alterations involving the CRLF2-JAK pathway and recurrent gene deletions in Down syndrome-associated acute lymphoblastic leukemia in Japan. (2014)
  • Author(s): Hanada I, Terui K, Ikeda F, Toki T, Kanezaki R, Sato T, Kamio T, Kudo K, Sasaki S, Takahashi Y, Hayashi Y, Inukai T, Kojima S, Koike K, Kosaka Y, Kobayashi M, Imaizumi M, Mitsui T, Hori H, Hara J, Horibe K, Nagai J, Goto H, Ito E.
  • Journal Title: Genes Chromosomes Cancer. Volume: 53 Pages: 902-910
  • DOI: 10.1002/gcc.22201.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prognostic impact of gained chromosomes in high-hyperdiploid childhood acute lymphoblastic leukaemia (2014)
  • Author(s): Kato M, Imamura T, Manabe A, Hashii Y, Koh K, Sato A, Takahashi H, Hori H, Taki T, Inoue M, Hayashi Y, Horibe K, Tsuchida M, Kojima S, Oda M, Ohara A .
  • Journal Title: Br J Haematol. Volume: 166 Pages: 295-298
  • DOI: 10.1111/bjh.12836
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acute myeloid leukaemia with myelodysplastic features in children (2014)
  • Author(s): Kinoshita A, Miyachi H, Matsushita H, Yabe M, Taki T, Watanabe T, Saito AM, Tomizawa D, Taga T, Takahashi H, Matsuo H, Kodama K, Ohki K, Hayashi Y, Tawa A, Horibe K, Adachi S.
  • Journal Title: Br J Haematol Volume: 167 Pages: 80-86
  • DOI: 10.1111/bjh.12993
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Significance of CD66c expression in childhood acute lymphoblastic leukemia. (2014)
  • Author(s): Kiyokawa N, Iijima K, Tomita O, Miharu M, Hasegawa D, Kobayashi K, Okita H, Kajiwara M, Shimada H, Inukai T, Makimoto A, Fukushima T, Nanmoku T, Koh K, Manabe A, Kikuchi A, Sugita K, Fujimoto J, Hayashi Y, Ohara A.
  • Journal Title: Leuk Res. Volume: 38 Pages: 42-48
  • DOI: 10.1016/j.leukres.2013.10.008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Early use of allogeneic hematopoietic stem cell transplantation for infants with MLL gene-rearrangement-positive acute lymphoblastic leukemia. (2014)
  • Author(s): Koh K, Tomizawa D, Moriya Saito A, Watanabe T, Miyamura T, Hirayama M, Takahashi Y, Ogawa A, Kato K, Sugita K, Sato T, Deguchi T, Hayashi Y, Takita J, Takeshita Y, Tsurusawa M, Horibe K, Mizutani S, Ishii E.
  • Journal Title: Leukemia Volume: 29 Pages: 290-296
  • DOI: 10.1038/leu.2014.172
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] EVI1 overexpression is a poor prognostic factor in pediatric patients with mixed lineage leukemia-AF9 rearranged acute myeloid leukemia. (2014)
  • Author(s): Matsuo H, Kajihara M, Tomizawa D, Watanabe T, Saito AM, Fujimoto J, Horibe K, Kodama K, Tokumasu M, Itoh H, Nakayama H, Kinoshita A, Taga T, Tawa A, Taki T, Shiba N, Ohki K, Hayashi Y, Yamashita Y, Shimada A, Tanaka S, Adachi S.
  • Journal Title: Haematologica Volume: 99 Pages: e225-227
  • DOI: 10.3324/haematol.2014.107128.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Liver disease is frequently observed in Down syndrome patients with transient abnormal myelopoiesis. (2014)
  • Author(s): Park MJ, Sotomatsu M, Ohki K, Arai K, Maruyama K, Kobayashi T, Nishi A, Sameshima K, Takagi T, Hayashi Y.
  • Journal Title: Int J Hematol. Volume: 99 Pages: 154-161
  • DOI: 10.1007/s12185-013-1487-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mutations of the GATA2 and CEBPA genes in paediatric acute myeloid leukaemia. (2014)
  • Author(s): Shiba N, Funato M, Ohki K, Park MJ, Mizushima Y, Adachi S, Kobayashi M, Kinoshita A, Sotomatsu M, Arakawa H, Tawa A, Horibe K, Tsukimoto I, Hayashi Y.
  • Journal Title: Br J Haematol. Volume: 164 Pages: 142-145
  • DOI: 10.1111/bjh.12559
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SETBP1 mutations in juvenile myelomonocytic leukaemia and myelodysplastic syndrome but not in paediatric acute myeloid leukaemia. (2014)
  • Author(s): Shiba N, Ohki K, Park MJ, Sotomatsu M, Kudo K, Ito E, Sako M, Arakawa H, Hayashi Y.
  • Journal Title: Br J Haematol. Volume: 164 Pages: 156-159
  • DOI: 10.1111/bjh.12595
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prognostic significance of leukopenia in childhood acute lymphoblastic leukemia. (2014)
  • Author(s): Shiozawa Y, Takita J, Kato M, Sotomatsu M, Koh K, Ida K, Hayashi Y.
  • Journal Title: Oncol Lett. Volume: 7 Pages: 1169-1174
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genome-wide approach to identify second gene targets for malignant rhabdoid tumors using high-density oligonucleotide microarrays. (2014)
  • Author(s): Takita J, Chen Y, Kato M, Ohki K, Sato Y, Ohta S, Sugita K, Nishimura R, Hoshino N, Seki M, Sanada M, Oka A, Hayashi Y, Ogawa S.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 105 Pages: 258-264
  • DOI: 10.1111/cas.12352.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Genetic Abnormalities and Prognosis in Pediatric B–precursor Acute Lymphoblastic Leukemia Treated on Tokyo Children′s Cancer Study Group Protocol. (2014)
  • Author(s): Ohki K, Park M, Hara Y, Shiba N, Fukushima T, Koh K, Manabe A, Ohara A, Kiyokawa N, Hayashi Y.
  • Organizer: 56th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] Differentiating Burkitt Lymphoma from Burkitt-like Lymphoma in Pediatrics: Report from the Japanese Pediatric Leukemia/Lymphoma Study Group B-NHL03 Study. (2014)
  • Author(s): Osumi T, Sekimizu M, Mori T, Fukano R, Koga Y, Ueyama J, Tanaka F, Ohki K, Mitsui T, Mori T, Sunami S, Kada A, Moriya Saito A, Horibe K, Koh K, Komada Y, Kosaka Y, Ohshima K, Nakazawa A, Tsurusawa M, Kobayashi R, Adachi S.
  • Organizer: 56th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] The Prognostic Impact of High MEL1 Gene Expression in Pediatric Acute Myeloid Leukemia. (2014)
  • Author(s): Shiba N, Ohki K, Hara Y, Yamato G, Park M, Ichikawa H, Kobayashi T, Tomizawa D, Sotomatsu M, Arakawa H, Horibe K, Taga T, Adachi S, Tawa A, Hayashi Y.
  • Organizer: 56th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] Poor Prognosis Associated with FAB Subtypes M4 and M5 in Japanese Pediatric Acute Myeloid Leukemia Patients with FLT3-ITD. (2014)
  • Author(s): Hara Y, Shiba N, Ohki K, Park M, Shimada A, Tomizawa D, Moriya Saito M, Fujimoto J, Taki T, Kinoshita A, Taga T, Arakawa H, Tawa A, Horibe K, Adachi S, Hayashi Y.
  • Organizer: 56th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] Clinical Features of Patients with ASXL1 and ASXL2 Mutations in Pediatric Acute Myeloid Leukemia. (2014)
  • Author(s): Yamato G, Shiba N, Yoshida K, Ohki K, Park M, Hara Y, Tomizawa D, Sotomatsu M, Taga T, Adachi S, Tawa A, Horibe K, Arakawa H, Ogawa S, Hayashi Y.
  • Organizer: 56th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] Whole Exome and Transcriptome Analyses in Pediatric T-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia. (2014)
  • Author(s): Seki M, Yoshida K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Kato M, Hanada R, Miyano S, Hayashi Y, Ogawa S, Takita J.
  • Organizer: 56th ASH Annual Meeting and Exposition
  • Place of Presentation: San Francisco
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] 小児AMLにおけるIKZF1欠失の頻度と予後解析 JPLSG AML-05 (2014)
  • Author(s): 大木 健太郎, 朴 明子, 原 勇介, 柴 徳生, 外松 学, 富澤 大輔, 多賀 崇, 齋藤 明子, 藤本 純一郎, 多和 昭雄, 堀部 敬三, 足立 壮一, 林 泰秀.
  • Organizer: 第56回日本小児血液・がん学会学術集会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2014-11-28 – 2014-11-30
• [Presentation] 小児急性骨髄性白血病における寛解導入療法後非寛解例の遺伝子解析による予後不良因子の同定 (2014)
  • Author(s): 原 勇介, 大木 健太郎, 柴 徳生, 朴 明子, 富澤 大輔, 多賀 崇, 荒川 浩一, 足立 壮一, 多和 昭雄, 林 泰秀.
  • Organizer: 第56回日本小児血液・がん学会学術集会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2014-11-28 – 2014-11-30
• [Presentation] 小児急性骨髄性白血病におけるASXL1、ASXL2遺伝子変異と臨床像 (2014)
  • Author(s): 大和 玄季, 柴 徳生, 吉田 健一, 大木 健太郎, 朴 明子, 原 勇介, 外松 学, 多賀 崇, 富澤 大輔, 足立 壮一, 多和 昭雄, 堀部 敬三, 荒川 浩一, 小川 誠司, 林 泰秀.
  • Organizer: 第56回日本小児血液・がん学会学術集会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2014-11-28 – 2014-11-30
• [Presentation] t(9;17)(p24;q21)をもつ思春期急性リンパ性白血病における新規JAK2融合遺伝子の同定 (2014)
  • Author(s): 川村 眞智子, 賀来 秀文, 滝 智彦, 大木 健太郎, 林 泰秀.
  • Organizer: 第56回日本小児血液・がん学会学術集会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2014-11-28 – 2014-11-30
• [Presentation] Gene expression and DNA methylation related to prognosis of childhood ALL without fusion genes. (2014)
  • Author(s): Iijima K, Kiyokawa N, Ueno H, Yoshihara H, Hasegawa D, Ohki K, Kato M, Fukushima T, Koh K, Hayashi Y, Manabe A, Ohara A.
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] Analysis of iAMP21 and ERG genes in pediatric B-precursor ALL trated on TCCSG protocol.. (2014)
  • Author(s): Ohki K, Ohkita H, Kobayashi K, Shiba N, Park M, Sotomatsu M, Fukushima T, Koh K, Hanada R, Manabe A, Kikuchi A, Tsutida M, Ohara A, Kiyokawa N, Hayashi Y.
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] CSF3R and CALR mutations and cytogenetic findings in pediatric myeloid malignancies. (2014)
  • Author(s): Sano H, Ohki K, Park M, Shiba N, Hara Y, Sotomatsu M, Tomizawa D, Taga T, Kiyokawa N, Tawa A, Horibe K, Adachi A, Hayashi Y.
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] Genetic analysis of patients who did not achieve complete remission after induction therapy. (2014)
  • Author(s): Hara Y, Ohki K, Shiba N, Shimada A, Tomizawa A, Taga T, Adachi S, Arakawa H, Tawa A, Hayashi Y.
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] The prognostic impact of high EV1-related genes expression in pediatric acute myeloid leukemia. (2014)
  • Author(s): Shiba N, Hara Y, Ohki K, Yamato G, Park M, Kobayashi T, Ichikawa H, Tomizawa D, Taki T, Shimada A, Sotomatsu M, Arakawa H, Horibe H, Adachi S, Tawa A, Hayashi Y. The prognostic impact of high EV1-related genes expression in pediatric acute myeloid leukemia.
  • Organizer: 第76回日本血液学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-02
• [Presentation] 小児急性骨髄性白血病における寛解導入療法終了後非寛解例の分子生物学的異常の同定と臨床像の検討. (2014)
  • Author(s): 原 勇介, 大木 健太郎, 柴 徳生, 朴 明子, 富澤 大輔, 多賀 崇, 足立 壮一, 荒川 浩一,多和 昭雄, 林 泰秀.
  • 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] trisomy8とMLL-AF9を有する急性骨髄性白血病のclonal architectureの解析 (2014)
  • Author(s): 大木 健太郎, 鎌 裕一, 原 勇介, 佐野 仁志, 柴 徳生, 新井 心, 朴 明子, 外松 学, 林 泰秀.
  • Organizer: 第117回日本小児科学会学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-04-11 – 2014-04-13
• [Presentation] 小児AMLにおけるG-CSF receptor(CSF3R)遺伝子異常の解析. (2014)
  • Author(s): 佐野 仁志, 大木 健太郎, 朴 明子, 柴 徳生, 足立 壮一, 堀部 敬三, 多和 昭雄, 花田 良二, 月本 一郎, 林 泰秀.
  • Organizer: 第117回日本小児科学会学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-04-11 – 2014-04-13
• [Presentation] 小児急性骨髄性白血病におけるGATA2変異の解析. (2014)
  • Author(s): 原 勇介, 柴 徳生, 大木 健太郎, 朴 明子, 足立 壮一, 多賀 崇, 荒川 浩一, 多和 昭雄, 堀部 敬三, 林 泰秀.
  • Organizer: 第117回日本小児科学会学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-04-11 – 2014-04-13
• [Presentation] 次世代シークエンサーを用いた神経芽腫における11q領域の責任遺伝子探索. (2014)
  • Author(s): 吉田 美沙, 関 正史, 星野 論子, 樋渡 光輝, 加藤 元博, 吉田 健一, 小川 誠司, 林 泰秀, 滝田 順子, 岡 明.
  • Organizer: 第117回日本小児科学会学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-04-11 – 2014-04-13
• [Presentation] 小児急性骨髄性白血病における分子生物学的背景を用いた新たな治療層別化への試み. (2014)
  • Author(s): 柴 徳生, 吉田 健一, 大木 健太郎, 金澤 崇, 足立 壮一, 多和 昭雄, 伊藤 悦朗, 荒川 浩一, 小川 誠司, 林 泰秀, JPLSG AML委員会.
  • Organizer: 第117回日本小児科学会学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2014-04-11 – 2014-04-13