変異情報付きハイスループットシングルセルRNA-seqによる白血病のクローン解析

• 研究課題/領域番号: 17K19595
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 腫瘍学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小川 誠司 京都大学, 医学研究科, 教授 (60292900)
• 研究協力者: 高折 晃史 ; 宮野 悟 ; 中川 正宏
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 骨髄異形成症候群 / 白血病 / クローン進展 / 単一細胞解析 / 腫瘍内多様性

研究成果の概要

白血病は造血幹細胞のドライバー変異獲得とクローン選択が繰り返されることで発症し、腫瘍内には多様なクローンを有している。この腫瘍内多様性は治療抵抗性クローンを包含し、白血病の治療抵抗性の大きな要因の一つであると考えられている。本研究では単一細胞での網羅的RNAシーケンスに加えて、同一細胞でドライバー変異を同時に増幅・解析する手法を開発することで、ドライバー変異によって規定されるクローンの形質解析を可能とした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、一見正常に見える組織においても、加齢や生活習慣によりドライバー変異を有するクローンの拡大が見られることが、我々や他のグループによって明らかになっている。これらのクローン拡大は、がんの初期発生に重要と考えられるが、その詳細な機構は未だ明らかでない。本研究で開発した手法は、さらなる最適化により、様々な組織におけるこのようなクローン拡大の解析に利用可能であり、がんの初期発生の理解の進展に大きく寄与することが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Age-related remodelling of oesophageal epithelia by mutated cancer drivers. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama A, Ogawa S., et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 565 号: 7739 ページ: 312-317
  • DOI: 10.1038/s41586-018-0811-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular pathogenesis of disease progression in MLL-rearranged AML. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kotani S, Yoda A, Kon A, Kataoka K, Ochi Y, Shiozawa Y, Hirsch C, Takeda J, Ueno H, Yoshizato T, Yoshida K, Nakagawa MM, Nannya Y, Kakiuchi N, Yamauchi T, Aoki K, Shiraishi Y, Miyano S, Maeda T, Maciejewski JP, Takaori-Kondo A, Ogawa S, Makishima H.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 33 号: 3 ページ: 612-624
  • DOI: 10.1038/s41375-018-0253-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Mechanisms of the clonal evolution of MDS as revealed by single-cell sequencing. (2018)
  • 著者名/発表者名: Masahiro M Nakagawa, Ryosaku Inagaki, Yasuhito Nannya, Zhao Lanying, June Takeda, Akinori Yoda, Ayana Kon, Tetsuichi Yoshizato, Hideki Makishima, and Seishi Ogawa
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Development of a single-cell sequencing platform enabling simultaneous detection of both gene mutation and expression (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryosaku Inagaki, Masahiro M Nakagawa, Yasuhito Nannya, Keisuke Kataoka, Tetsuichi Yoshizato, Hideki Makishima, Kenichi Yoshida, Seishi Ogawa
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Mechanisms of the clonal evolution of MDS as revealed by single-cell sequencing. (2018)
  • 著者名/発表者名: Masahiro M Nakagawa, Ryosaku Inagaki, Yasuhito Nannya, Zhao Lanying, June Takeda, Akinori Yoda, Ayana Kon, Tetsuichi Yoshizato, Hisashi Tsurumi, Hideki Makishima, and Seishi Ogawa
  • 学会等名: 第80回日本血液学会学術総会
• [学会発表] Development of a single-cell sequencing platform enabling detection of both mutation and expression (2018)
  • 著者名/発表者名: Masahiro M Nakagawa, Ryosaku Inagaki, Yasuhito Nannya, Zhao Lanying, June Takeda, Akinori Yoda, Ayana Kon, Tetsuichi Yoshizato, Hisashi Tsurumi, Hideki Makishima, and Seishi Ogawa
  • 学会等名: 第80回日本血液学会学術総会
• [学会発表] Analysis of clonal evolution/heterogeneity of MDS by simultaneous detection of both mutation and gene expression by single cell sequencing (2018)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Marshall Nakagawa, Ryosaku Inagaki, Yasuhito Nannya, Lanying Zhao, Yutaka Kuroda, June Takeda, Xingxing Qi, Akinori Yoda, Ayana Kon, Hisashi Tsurumi, Hideki Makishima, Shuichi Matsuda and Seishi Ogawa
  • 学会等名: 60th ASH Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a method for high-throughput single-cell RNA sequencing with mutation information (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryosaku Inagaki, Masahiro M Nakagawa, Yasuhito Nannya, Keisuke Kataoka, Tetsuichi Yoshizato, Hideki Makishima, Kenichi Yoshida, Seishi Ogawa
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Mechanisms of the clonal evolution of myeloid malignancies as revealed by single-cell sequencing. (2017)
  • 著者名/発表者名: Masahiro M Nakagawa, Ryosaku Inagaki, Yasuhito Nannya, Keisuke Kataoka, Tetsuichi Yoshizato, Hideki Makishima, Kenichi Yoshida, and Seishi Ogawa
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Mechanisms of the clonal evolution of MDS as revealed by single-cell sequencing. (2017)
  • 著者名/発表者名: Masahiro M Nakagawa, Ryosaku Inagaki, Yasuhito Nannya, Keisuke Kataoka, Tetsuichi Yoshizato, Hideki Makishima, Kenichi Yoshida, and Seishi Ogawa
  • 学会等名: 第79回日本血液学会学術集会