ヒトiPS細胞を用いた新規急性骨髄性白血病モデルマウス作製法の開発

• 研究課題/領域番号: 19K16774
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分50010:腫瘍生物学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 二井 偉暢 九州大学, 医学研究院, 助教 (10743990)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 白血病 / 骨髄微小環境 / マウスモデル / iPS細胞 / 急性骨髄性白血病 / ヒトiPS細胞 / モデルマウス / AML / MSC

研究開始時の研究の概要

がん治療薬の開発及び研究において、がん患者由来細胞を移植したPatient Derived Xenograft(PDX)マウスが注目されている。急性骨髄性白血病(AML)-PDXマウスの作製効率は約50％であり、未だ作製困難なAML患者由来細胞が多く存在する。本研究ではヒトiPS細胞から作製したヒト骨髄微小環境を用いることで、AML-PDXマウスを効率よく作製する方法の開発を行う。

研究成果の概要

本研究では急性骨髄性白血病（AML）患者細胞を用いたAMLマウスモデルの作製効率を改善する研究を行った。マウスとヒトでは骨髄環境が異なるため、ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞）を用いることで、ヒトの骨髄環境をマウス体内に作製することを試みた。本研究期間内に作製したヒトiPS細胞由来ヒト骨髄の組織学的解析、およびヒトAML細胞の生着能の解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

当該研究はAML患者細胞の骨髄への生着能を理解する研究のうち、マウスとヒトの骨髄環境の違い、及びヒト骨髄微小環境におけるECの重要性の解明に大きく貢献する初めての報告となりうる。また、本研究で開発された技術はヒトiPS細胞を利用した薬のスクリーニング方法の一つとして産業応用される可能性がある。作製されたAML-PDXマウスを非臨床試験で使用し、臨床試験での再現性が高まることで開発成功率の向上、開発費用の削減につながると考えられ、製薬企業に費用対効果の高い解決策を提供できると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] The Bioactive Peptide SL-13R Expands Human Umbilical Cord Blood Hematopoietic Stem and Progenitor Cells In Vitro (2021)
  • 著者名/発表者名: Nii Takenobu、Konno Katsuhiro、Matsumoto Masaki、Bhukhai Kanit、Borwornpinyo Suparerk、Sakai Kazuhiro、Hongeng Suradej、Sugiyama Daisuke
  • 雑誌名: Molecules 巻: 26 号: 7 ページ: 1995-1995
  • DOI: 10.3390/molecules26071995
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Establishing a translational research network in the Asia-Pacific Region through Industry-Academia-Government Collaboration: The Japan Medical Innovation Program (2020)
  • 著者名/発表者名: NII Takenobu、SWAIN Anthony、MINE Yuichi、TAKAI-YUMINE Ayako、SUGIYAMA Daisuke
  • 雑誌名: Translational and Regulatory Sciences 巻: 2 号: 2 ページ: 42-46
  • DOI: 10.33611/trs.2020-004
  • NAID: 130007889735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a Translational Science and Medicine Training Program in Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: NII Takenobu、SITTAMPALAM Sitta G.、MINE Yuichi、SUGIYAMA Daisuke
  • 雑誌名: Translational and Regulatory Sciences 巻: 2 号: 2 ページ: 36-41
  • DOI: 10.33611/trs.2020-005
  • NAID: 130007889753
  • ISSN: 2434-4974
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] ipridone ONC212 activates orphan G protein-coupled receptor GPR132 and integrated stress response in acute myeloid leukemia (2019)
  • 著者名/発表者名: Nii T, Prabhu VV, Ruvolo V, Madhukar N, Zhao R, Mu H, Heese L, Nishida Y, Kojima K, Garnett MJ, McDermott U, Benes CH, Charter N, Deacon S, Elemento O, Allen JE, Oster W, Stogniew M, Ishizawa J, Andreeff M.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 33 号: 12 ページ: 2805-2816
  • DOI: 10.1038/s41375-019-0491-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mitochondrial ClpP-Mediated Proteolysis Induces Selective Cancer Cell Lethality. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ishizawa J, Zarabi SF, Davis RE, Halgas O, Nii T, Jitkova Y, Zhao R, St-Germain J, Heese LE, Egan G, Ruvolo VR, Barghout SH, Nishida Y, Hurren R, Ma W, Gronda M, Link T, Wong K, Mabanglo M, Kojima K, Andreeff M
  • 雑誌名: Cancer Cell 巻: 35 号: 5 ページ: 721-737
  • DOI: 10.1016/j.ccell.2019.03.014
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] BIOACTIVE PEPTIDE SL-13R EXPANDS HUMAN UMBILICAL CORD BLOOD HEMATOPOIETIC STEM CELLS (2019)
  • 著者名/発表者名: Takenobu Nii, Katsuhiro Konno, Mami Shigeto, Ayako Kaneyuki, Motoko Sumasu, Toshiyuki Owaki, Daisuke Sugiyama.
  • 学会等名: International Society for Stem Cell Research
  • 国際学会