RNAスプライシング分子異常における標的分子の探索

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26640075
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 真田 昌 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (20529044)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 骨髄異形成症候群 / MDS / RNAスプライシング / RNAシーケンス

Outline of Annual Research Achievements

骨髄異形成症候群（MDS）におけるRNAスプライシング関連遺伝子の変異は、MDSの病態形成に重要な遺伝子異常と示唆されるが、その機序は不明である。SF3B1変異は、環状鉄芽球を有する病型に高頻度かつ特徴的に観察され、環状鉄芽球形成に関わる分子異常と推測される。そこで、SF3B1変異が生じることにより、鉄代謝・ヘモグロビン合成等に関わる遺伝子のRNAスプライシングに異常が生じ、環状鉄芽球が出現するとの仮説のもと、RNAシーケンスを用いたスプライシング異常の標的分子の探索を行った。50例のMDS患者由来のCD34陽性造血細胞からtotal RNAを抽出し、RNAシーケンスを行った。18例にSF3B1変異を、15例にSRSF2変異を認め、既知のスプライシング分子変異が同定されなかった16例をコントロールに解析を行った。SF3B1はU2snRNPを構成し、イントロンの3’側のブランチポイントの認識を担っているとされるが、SF3B1変異例においては、3’側のスプライシングサイト（SS）が5’側にずれる特徴的な変化が様々な遺伝子において観察された。SSがずれることにより、その遺伝子はframe shiftを生じると推測されるが、同様の変化は骨髄単核球を用いた多数例での解析でも再現された。変異例に共通して3’側のSSに変化を来す遺伝子には、鉄代謝に関わる遺伝子なども含まれ、有望な標的遺伝子候補として、現在、追加の解析を進めている。一方、SRSF2変異例においては、同様の変化は稀であったが、通常観察されないエクソンを含む転写産物が検出された。SRSF2はSF3B1同様に3’SSの認識に関わるが、エクソン上に存在するexon splicing enhancerと呼ばれる領域に結合することが知られており、生理的な機能の違いにより、変異例で観察されるスプライシング変化も異なると推測された。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

臨床検体のRNAシーケンスを通じて、本研究の目的である、スプライシング関連遺伝子変異に特徴的なRNAスプライシング異常ならびに標的遺伝子候補の同定まで達成している。

Strategy for Future Research Activity

RNAシーケンス解析症例数を更に増やし、より疾患および変異遺伝子特異的な異常を絞り込むとともに、スプライシング異常の発生部位の配列解析など、候補遺伝子の更なる絞込みを行い、分子メカニズムの解明や治療への応用の可能性などにつなげていきたい。

Research Products

• [Journal Article] Aberrant splicing of U12-type introns is the hallmark of ZRSR2 mutant myelodysplastic syndrome. (2015)
  • Author(s): Madan V, Kanojia D, Li J, Okamoto R, Sato-Otsubo A, Kohlmann A, Sanada M, Grossmann V, Sundaresan J, Shiraishi Y, Satoru M, Thol F, Ganser A, Yang H, Haferlach T, Ogawa S, Koeffler HP.
  • Journal Title: Nature Communications Volume: ６ Pages: ６０４２
  • DOI: 10.1038/ncomms7042
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recurrent somatic mutations underlie corticotropin-independent Cushing's syndrome (2014)
  • Author(s): Sato Y, Maekawa S, Ishii R, Sanada M, Morikawa T, Shiraishi Y, Yoshida K, Nagata Y, Sato-Otsubo A, Yoshizato T, Suzuki H, Shiozawa Y, Kataoka K, Kon A, Aoki K, Chiba K, Tanaka H, Kume H, Miyano S, Fukayama M, Nureki O, Homma Y, Ogawa S.
  • Journal Title: Science Volume: ３４４ Pages: ９１７－９２０
  • DOI: 10.1126/science.1252328.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Haploinsufficiency of Sf3b1 leads to compromised stem cell function but not to myelodysplasia. (2014)
  • Author(s): Matsunawa M, Yamamoto R, Sanada M, Sato-Otsubo A, Shiozawa Y, Yoshida K, Otsu M, Shiraishi Y, Miyano S, Isono K, Koseki H, Nakauchi H, Ogawa S.
  • Journal Title: Leukemia. Volume: ２８ Pages: 1844-1850
  • DOI: 10.1038/leu.2014.73.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Comprehensive Analysis of Alternative RNA Splicing in Myelodysplastic Syndrome (2014)
  • Author(s): Yusuke Shiozawa, Sato Sato-Otsubo, Anna Gallì, Kenichi Yoshida, Tetsuichi Yoshizato, Yusuke Sato, Keisuke Kataoka,Masashi Sanada,Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Satoru Miyano, Luca Malcovati, Mario Cazzola, and Seishi Ogawa
  • Organizer: 55th American Society of Hematology 2014 Annual Meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] ZRSR2 Mutations Cause Dysregulated RNA Splicing in MDS (2014)
  • Author(s): Vikas Madan, Deepika Kanojia, Li Jia, Ryoko Okamoto, Aiko Sato-Otsubo, Alexander Kohlmann, Masashi Sanada, Vera Grossmann, Janani Sundaresan, Yuichi Shiraishi, Satoru Miyano, Felicitas Thol, Arnold Ganser, Henry Yang, Torsten Haferlach, Seishi Ogawa, and H. Phillip Koeffler
  • Organizer: 55th American Society of Hematology 2014 Annual Meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-09
• [Presentation] SF3B1 PLAYS AN IMPORTANT ROLE IN THE REGULATION OF HEMATOPOIETIC STEMS CELLS, BUT HAPLOINSUFFICIENCY OF SF3B1 MAY NOT BE SOLELY RESPONSIBLE FOR MYELODYSPLASIA (2014)
  • Author(s): Manabu Matsunawa, Ryo Yamamoto, Masashi Sanada, Ayana Kon, Aiko Sato-Otsubo, Yusuke Shiozawa, Kenichi Yoshida, Yasunobu Nagata, Tetsuichi Yoshizato, Makoto Otsu, Kyoichi Isono, Haruhiko Koseki, Hiromitsu Nakauchi, Seishi Ogawa
  • Organizer: The 19th Congress of European Hematology Association
  • Place of Presentation: Milan, Italy
  • Year and Date: 2014-06-12 – 2014-06-15
• [Book] 医学のあゆみVol.249 No.10特集 がんゲノム研究の進歩ー網羅的解析からの知見 医歯薬出版 「造血器腫瘍におけるゲノム解析と臨床への展開」 (2014)
  • Author(s): 眞田 昌
  • Total Pages: 129
  • Publisher: 医歯薬出版