小児急性骨髄性白血病の網羅的メチル化解析を中心とした統合的解析とその臨床応用

• 研究課題/領域番号: 20K08744
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
• 研究機関: 群馬県衛生環境研究所
• 研究代表者: 林 泰秀 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (30238133)
• 研究分担者: 外松 学 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (70251113) ; 河崎 裕英 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (80278621) ; 山田 佳之 群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (80309252)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 小児白血病 / 次世代シーケンサー / 網羅的メチル化解析 / ７モノソミー / RAS関連遺伝子 / TP53遺伝子 / 予後因子 / ターゲット / 7モノソミー / RB1遺伝子 / ターゲットシーケンス / 急性骨髄性白血病 / 遺伝子 / マイクロアレイ / トランスクリプトーム / メチル化アレイ

研究開始時の研究の概要

小児急性骨髄性白血病（AML）の次世代シーケンサーによるトランスクリプトーム解析、網羅的メチル化解析とAML関連343遺伝子のTarget シーケンス解析による統合的解析により、新規遺伝子をみいだし、性状を明らかにし、それを通じて白血病の発症と進展機序を明らかにする。特にメチル化で見出した層別化に関与する遺伝子を解析の症例を増やして検討し、小児ＡＭＬの予後の指標を見出して治療法の決定に貢献し、分子標的療法に通じる分子遺伝学的基盤を構築する。

研究成果の概要

小児急性骨髄性白血病のAML-05研究でパネルシーケンスやRNAシーケンスでRAS関連遺伝子のうちPTPN11やNF1遺伝子が予後因子であることを明らかにした。monosomy 7の7番染色体上の遺伝子異常の解析を行い、31例に同定されたKMT2C変異は15例（4.5%）に認められ有意に予後不良であった。みられたITDの中でUBTF-ITDが6例(1.2%)にみられ予後不良因子であることを見出した。TP53とRB1遺伝子の解析ではそれぞれが7例(2.1%)と６例(1.8%) にみられいずれも予後不良であった。さらに網羅的メチル化解析を行った64例では高メチル化群は著しく予後不良であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

難治性の小児急性骨髄性白血病（AML）の遺伝子研究で次世代シーケンスを用いてRAS関連遺伝子、TP53とRB1遺伝子、7番染色体上のKMT2C遺伝子等が予後因子であることを明らかにした。遺伝子の縦列重複を同定した遺伝子の中でUBTF-ITDが予後不良因子であることを見出した。さらに網羅的メチル化解析で高メチル化群は著しく予後不良であった。新たに予後と相関する遺伝子の多数の発見は小児AMLの治療の層別化と予後の改善に貢献するだけではなくて、がんの発生に根源的に関与すると思われる小児がんで見出したデータは成人のがんの発生の基盤となり、すべてのがんの研究と治療にも貢献すると思われた。

研究成果

• [雑誌論文] UBTF-internal tandem duplication as a novel poor prognostic factor in pediatric acute myeloid leukemia. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kaburagi T, Shiba N, Yamato G, Yoshida K, Tabuchi K, Ohki K, Ishikita E, Hara Y, Shiraishi Y, Kawasaki H, Sotomatsu M, Takizawa T, Taki T, Kiyokawa N, Tomizawa D, Horibe K, Miyano S, Taga T, Adachi S, Ogawa S, Hayashi Y.
  • 雑誌名: Genes Chromosomes Cancer 巻: 62 号: 4 ページ: 202-209
  • DOI: 10.1002/gcc.23110
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] TP53 and RB1 alterations characterize poor prognostic subgroups in pediatric acute myeloid leukemia. (2023)
  • 著者名/発表者名: Hara Y, Shiba N, Yoshida K, Yamato G, Kaburagi T, Shiraishi Y, Ohki K, Shiozawa Y, Kawamura M, Kawasaki H, Sotomatsu M, Takizawa T, Matsuo H, Shimada A, Kiyokawa N, Tomizawa D, Taga T, Ito E, Horibe K, Miyano S, Adachi S, Taki T, Ogawa S, Hayashi Y.
  • 雑誌名: Genes Chromosomes Cancer 巻: 62 号: 7 ページ: 412-422
  • DOI: 10.1002/gcc.23147
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genome-wide DNA Methylation Analysis in Pediatric Acute Myeloid Leukemia. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamato G, Kawai T, Shiba N, Ikeda J, Hara Y, Ohki K, Tsujimoto SI, Kaburagi T, Yoshida K, Shiraishi Y, Miyano S, Kiyokawa N, Tomizawa D, Shimada A, Sotomatsu M, Arakawa H, Adachi S, Taga T, Horibe K, Ogawa S, Hata K, Hayashi Y.
  • 雑誌名: Blood advances 巻: in press 号: 11 ページ: 3207-3219
  • DOI: 10.1182/bloodadvances.2021005381
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] YM155 and chrysin cooperatively suppress survivin expression in SMARCB1/INI1-deficient tumor cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshino Yuki、Goto Hiroaki、Ito Mieko、Tsurusaki Yoshinori、Takita Junko、Hayashi Yasuhide、Yanagimachi Masakatsu
  • 雑誌名: Medical Oncology 巻: 39 号: 12 ページ: 234-234
  • DOI: 10.1007/s12032-022-01843-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical significance of RAS pathway alterations in pediatric acute myeloid leukemia. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaburagi T, Yamato G, Shiba N, Yoshida K, Hara Y, Tabuchi K, Shiraishi Y,Ohki K, Sotomatsu M, Arakawa H, Matsuo H, Shimada A, Taki T, Kiyokawa N, Tomizawa D, Horibe K, Miyano S, Taga T, Adachi S, Ogawa S, Hayashi Y.
  • 雑誌名: Haematologica 巻: － 号: 3 ページ: 583-592
  • DOI: 10.3324/haematol.2020.269431
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] C/EBPβ induces B‐cell acute lymphoblastic leukemia and cooperates with <i>BLNK</i> mutations (2021)
  • 著者名/発表者名: Kurata Morito、Onishi Iichiro、Takahara Tomoko、Yamazaki Yukari、Ishibashi Sachiko、Goitsuka Ryo、Kitamura Daisuke、Takita Junko、Hayashi Yasuhide、Largaesapda David A、Kitagawa Masanobu、Nakamura Takuro
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 112 号: 12 ページ: 4920-4930
  • DOI: 10.1111/cas.15164
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of genetic alterations of peripheral T‐cell lymphoma in childhood including identification of novel fusion genes: the Japan Children’s Cancer Group (JCCG) (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohki K、Kiyokawa N、Watanabe S、Iwafuchi H、Nakazawa A、Ishiwata K、Ogata‐Kawata Hiroko、Nakabayashi K、Okamura K、Tanaka F、Fukano R、Hata K、Mori T、Moriya Saito Akiko、Hayashi Y、Taga T、Sekimizu M、Kobayashi R、for the Japan Children’s Cancer Study Group (JCCG)
  • 雑誌名: British Journal of Haematology 巻: 194 号: 4 ページ: 718-729
  • DOI: 10.1111/bjh.17639
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predictive factors for the development of leukemia in patients with transient abnormal myelopoiesis and Down syndrome (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamato G, Deguchi T, Terui K, Toki T, Watanabe T, Imaizumi T, Hama A, Iwamoto S, Hasegawa D, Ueda T, Yokosuka T, Tanaka S, Yanagisawa R, Koh K, Saito AM, Horibe K, Hayashi Y, Adachi S, Mizutani S, Taga T, Ito E, Watanabe K, Muramatsu H.
  • 雑誌名: Leukemia. 巻: 35 号: 5 ページ: 1480-1484
  • DOI: 10.1038/s41375-021-01171-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of high-risk neuroblastoma classification based on expression profiles with differentiation and metabolism (2021)
  • 著者名/発表者名: Kimura Shunsuke、Sekiguchi Masahiro、Watanabe Kentaro、Hiwatarai Mitsuteru、Seki Masafumi、Yoshida Kenichi、Isobe Tomoya、Shiozawa Yusuke、Suzuki Hiromichi、Hoshino Noriko、Hayashi Yasuhide、Oka Akira、Miyano Satoru、Ogawa Seishi、Takita Junko
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 号: 1 ページ: 0245526-0245526
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0245526
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical features of 35 Down syndrome patients with transient abnormal myelopoiesis at a single institution. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamato G, Park MJ, Hayashi Y, et al.
  • 雑誌名: Int J Hematol. 巻: 113 号: 5 ページ: 662-667
  • DOI: 10.1007/s12185-020-03066-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Droplet digital polymerase chain reaction assay for the detection of the minor clone of KIT D816V in paediatric acute myeloid leukaemia especially showing RUNX1-RUNX1T1 transcripts. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sasaki K, Tsujimoto S, Miyake M, Uchiyama Y, Ikeda J, Yoshitomi M, Shimosato Y, Tokumasu M, Matsuo H, Yoshida K, Ohki K, Kaburagi T, Yamato G, Hara Y, Takeuchi M, Kinoshita A, Tomizawa D, Taga T, Adachi S, Tawa A, Horibe K, Hayashi Y, Matsumoto N, Ito S, Shiba N.
  • 雑誌名: British Journal of Haematology 巻: 194(2) 号: 2 ページ: 414-422
  • DOI: 10.1111/bjh.17569
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of immunophenotypic characteristics on genetic subgrouping in childhood acute lymphoblastic leukemia: Tokyo Children’s Cancer Study Group ( TCCSG ) study L04 ‐16 (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohki Kentaro, Takahashi Hiroyuki, Fukushima Takashi, Kiyokawa Nobutaka. et al.
  • 雑誌名: Genes, Chromosomes and Cancer 巻: － 号: 10 ページ: 551-561
  • DOI: 10.1002/gcc.22858
  • 査読あり
• [雑誌論文] 白血病とリンパ腫の染色体・FISH分析と臨床への応用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 23.林 泰秀.
  • 雑誌名: 日本臨牀 巻: 78 ページ: 183-192
• [雑誌論文] DNA methylation-based classification reveals difference between pediatric T-cell acute lymphoblastic leukemia and normal thymocytes (2019)
  • 著者名/発表者名: Kimura Shunsuke、Ogawa Seishi., et al.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 34 号: 4 ページ: 1163-1168
  • DOI: 10.1038/s41375-019-0626-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] UBTF-ITDは小児急性骨髄性白血病の予後因子である (2022)
  • 著者名/発表者名: 鏑木多映子, 大和玄季, 柴徳生, 吉田健一, 石北悦子, 原勇介, 白石友一, 大木健太郎, 河崎裕英, 外松学, 滝沢琢己, 滝智彦, 清河信 敬, 富澤大輔, 堀部敬三, 宮野悟, 多賀崇, 足立壮一, 小川誠司, 林泰秀
  • 学会等名: 第84回日本血液学会学術集会
• [学会発表] DNAメチル化パターンによるKMT2A-MLLT3陽性小児急性骨髄性白血病患者の予後予測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大和玄季, 河合智子, 柴 徳生, 原勇介, 大木健太郎, 鏑木多映子, 石北悦子, 吉田健一, 白石友一, 宮野悟, 清河信敬, 富澤 大輔 , 嶋田明, 外松学, 滝沢琢己 , 足立壮一, 多賀崇 , 堀部敬三, 小川誠司, 秦健一郎, 林泰秀
  • 学会等名: 第84回日本血液学会学術集会
• [学会発表] 1.Prognosis of pediatric acute myeloid leukemia with KMT2A-MLLT3 according to DNA methylation patterns: JCCG JPLSG AML-05 study. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamato G, Kawai T, Shiba N, Hara Y, Ohki K, Kaburagi T, Ishikita E, Kawasaki H, Yoshida K, Shiraishi Y, Miyano S, Kiyokawa N, Tomizawa D, Shimada A, Sotomatsu M, Takizawa T, Adachi S, Taga T, Horibe K, Ogawa S, Hata K, Hayashi Y.
  • 学会等名: 64th American Society of Hematology Annual Meeting. 米国
  • 国際学会
• [学会発表] 小児急性骨髄性白血病における全ゲノムDNAメチル化解析 -The JCCG-JPLSG AML-05 study- (2021)
  • 著者名/発表者名: 1.大和玄季、河合智子, 柴 徳生, 原勇介, 大木健太郎, 鏑木多映子, 吉田健一, 白石友一, 宮野悟, ,小川誠司, 秦健一郎, 林泰秀。
  • 学会等名: 第83回日本血液学会
• [学会発表] 一過性骨髄異常増殖症患者151例におけるサイトカイン解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 2.大和玄季、朴明子、嶋田明、柴徳生、山田佳之、渡邉智之、照井君典、村松秀城、渡邉健一郎、林泰秀
  • 学会等名: 第６3回日本小児血液・がん学会
• [学会発表] Cytokine analysis in 154 patients with transient abnormal myelopoiesis: JCCG JPLSG TAM-10 clinical study (2021)
  • 著者名/発表者名: 3.Yamato G, Park MJ, Shimada A, Shiba N, Yamada Y, Terui K, Ito E, Muramatsu H, Watanabe K, Hayashi Y
  • 学会等名: 63rd American Society of Hematology Annual Meeting
• [学会発表] 小児急性骨髄性白血病においてDOCK1遺伝子高発現は予後不良因子となり得る (2020)
  • 著者名/発表者名: 吉富誠弘、富澤大輔、足立壮一、林 泰秀、多賀崇、柴徳生。
  • 学会等名: 第６2回日本小児血液・がん学会
• [学会発表] 小児急性前骨髄性白血病に対するカスタムパネルを用いた網羅的遺伝子解析 -the JCCG study, JPLSG AML-P05-。 (2020)
  • 著者名/発表者名: 大和玄季, 上野博雄、高橋博之、柴徳生、富澤大輔、足立壮一、多賀崇、林泰秀。 2020年11月20~22日、郡山、国内、WEB口演。
  • 学会等名: 第６1回日本小児血液・がん学会