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ダウン症に合併する白血病モデルを用いた発がんの原因となる遺伝子変異獲得機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K17358
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関京都大学

研究代表者

西中 瑶子  京都大学, 医学研究科, 助教 (80789644)

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 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード一過性骨髄異常増殖症 / 発がん / 多段階発がん / ダウン症候群 / 白血病
研究開始時の研究の概要

一過性骨髄異常増殖症(TAM)は、ダウン症候群患児の生下時に合併する前白血病疾患である。TAM患者のうち約20%は一度寛解を経た後、追加変異を獲得し、急性巨核芽球性白血病(AMKL)へと進展することが知られている。このtrisomy21を背景にGATA1変異が生じた際に発症する前がん状態を経て、さらなる追加の遺伝子変異を獲得した際に真のがんへと病態進展する経緯は、多段階発がんモデルと考えられている。
本研究では、この TAM/AMKLモデルを用いて、多段階発がんとしての白血病発症に繋がる遺伝子変異の獲得のメカニズムを解明することを目標としている。

研究成果の概要

多段階発がん説に則って説明可能な疾患モデルを用いて、発がんを誘導する遺伝子変異獲得機序を解析した。
具体的な実験としては、disomy21(d21)とtrisomy21(t21)の多能性幹細胞ペアを用いて分化段階ごとに比較した。
その結果、 変異獲得及び、DNAダメージ修復機構が働く過程においては、初期造血前駆細胞 の分化段階まででは、d21とt21細胞間に有意な差は認められなかった。一方で細胞増殖能は、未分化な状態では有意差は認められなかったが、血液前駆細胞分画においてt21細胞で細胞周期が亢進している傾向が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんは日本人の死因第1位として知られており、その発生・進展は、ゲノム変異の蓄積によるクローン進化を基本原理とする、いわゆる多段階発がん説によって説明される。本研究は、多段階発がんのモデルとして知られるダウン症に合併する白血病に着目し、疾患特異的iPS細胞を用いて、その発症メカニズムを解析したものである。特色としては、細胞が遺伝子変異を獲得する流れを3段階に分けて定義することで、解析を可能としたことにあり、この定義は今回の対象疾患に留まらず、他のがん解析にも応用出来るものであると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Down syndrome-related transient abnormal myelopoiesis is attributed to a specific erythro-megakaryocytic subpopulation with GATA1 mutation.2021

    • 著者名/発表者名
      Nishinaka-Arai Y, Niwa A, Matsuo S, Kazuki Y, Yakura Y, Hiroma T, Toki T, Sakuma T, Yamamoto T, Ito E, Oshimura M, Nakahata T, Saito MK.
    • 雑誌名

      Haematologica

      巻: 106(2) 号: 2 ページ: 635-640

    • DOI

      10.3324/haematol.2019.242693

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pluripotent stem cell model of early hematopoiesis in Down syndrome reveals quantitative effects of short-form GATA1 protein on lineage specification.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo S, Nishinaka-Arai Y, Kazuki Y, Oshimura M, Nakahata T, Niwa A, Saito MK.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16 (3) 号: 3 ページ: e0247595-e0247595

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0247595

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Down syndrome-related transient abnormal myelopoiesis is derived from a newly identified hematopoietic subpopulation2019

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nishinaka-Arai, Akira Niwa, Shiori Matsuo, Yasuhiro Kazuki, Yuwna Yakura, Takehiro Hiroma, Tsutomu Toki, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Etsuro Ito, Mitsuo Oshimura, Tatsutoshi Nakahata, and Megumu K. Saito
    • 学会等名
      ISSCR 2019 annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] hPSC model reveals impact of GATA1 mutation on a newly defined subpopulation leading to TAM2019

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nishinaka-Arai, Akira Niwa, Shiori Matsuo, Yasuhiro Kazuki, Yuwna Yakura, Takehiro Hiroma, Tsutomu Toki, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Etsuro Ito, Mitsuo Oshimura, Tatsutoshi Nakahata, and Megumu K. Saito
    • 学会等名
      第81回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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