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TKI治療抵抗性の慢性骨髄性白血病細胞に対する新規治療戦略の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K08406
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
研究機関順天堂大学

研究代表者

高久 智生  順天堂大学, 医学部, 准教授 (20408256)

研究分担者 荒木 真理人  順天堂大学, 大学院医学研究科, 客員教授 (80613843)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード慢性骨髄性白血病 / 白血病幹細胞 / ミトコンドリア / ゴーストサイトメトリー / シングルセルアナリシス / ミトコンドリアの断片化 / DRP1 / チロシンキナーゼ阻害薬治療抵抗性 / チロシンキナーゼ阻害薬 / 治療抵抗性
研究開始時の研究の概要

慢性骨髄性白血病はチロシンキナーゼ阻害薬が開発された2000年以降、生命予後がおおきく改善した。しかし、薬剤を中止する臨床試験の結果、中止後も再発を認めない患者は10~20%程度と限られており、多くの患者では長期間の内服が求められている。このため、内服に伴う様々な合併症や、患者個人のみならず社会的にも医療費の負担が大きいなど新たな問題点が生じており、残存腫瘍細胞を根絶するための治療薬の開発が求められている。本研究では、残存腫瘍細胞を1細胞から抽出し解析を行うことで治療抵抗性のメカニズムを明らかにすると共に、得られた結果を基に”真の意味”での治癒が達成出来る新規治療薬の開発を目指すものである。

研究成果の概要

本研究の目的は、慢性骨髄性白血病患者において、治療後も残存し再発の原因となる白血病幹細胞を同定、抽出し遺伝学的な解析を行うことで新たな治療法を開発することである。先ずは細胞表面の標識を目印にして1細胞ごとに分取を試みたが、細胞株では成功するも患者細胞での分取が困難であった。そこで、白血病細胞ではミトコンドリアの断片化が生じているという結果をもとに、細胞の構造変化を検出可能なゴーストサイトメトリーを採用した。患者の骨髄細胞をゴーストサイトメトリーで測定し、遺伝子解析を行った結果、健常者の骨髄にはみられない細胞分画が検出され、この細胞分画の分取に成功した。今後はシングルセル解析を行う予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現状においては、細胞の表面抗原を基にした白血病幹細胞の同定は、細胞数がごく少数である事や特徴的な表面抗原情報が不十分であること、さらには採取後もその検証方法も限られている。このような状況において、白血病細胞においてはミトコンドリアが断片化しているという発見をもとに、ゴーストサイトメトリーを採用した本研究は独創的かつ高い先進性を有すると考える。さらに、ゴーストサイトメトリーによる測定で得られた情報をもとに解析を行うことで、健常者の骨髄にはみられない細胞分画の同定に成功し、将来的なシングルセル解析への道筋を開いた。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Artificial Intelligence Enables the Label-Free Identification of Chronic Myeloid Leukemia Cells with Mitochondrial Morphological Alterations2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kohjin、Watanabe Naoki、Torii Satoru、Arakawa Satoko、Ochi Kiyosumi、Tsuchiya Shun、Yamada Kazuhiro、Kawamura Yoko、Ota Sadao、Komatsu Norio、Shimizu Shigeomi、Ando Miki、Takaku Tomoiku
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2023.07.26.550632

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] MAPK活性化とDrp1リン酸化により誘導されるCML細胞のAI検出可能なミトコンドリアの変化2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木行人,高久智生
    • 学会等名
      日本血液学会学術集会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Artificial Intelligence-Driven “Ghost Cytometry” Enables Label-Free Identification of Chronic Myeloid Leukemia Cells Through Mitochondrial Morphological Alterations2023

    • 著者名/発表者名
      Kohjin Suzuki, Tomoiku Takaku
    • 学会等名
      25th ESH iCMLf John Goldman Conference on Chronic Myeloid Leukemia: Biology and Therapy
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AI-Driven “Ghost Cytometry” Enables Label-Free Identification of Leukemia Cells Through Mitochondrial Alterations2023

    • 著者名/発表者名
      Kohjin Suzuki, Tomoiku Takaku
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CML細胞における細胞内小器官の機能および形態分析2022

    • 著者名/発表者名
      高久智生
    • 学会等名
      第84回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] AIを搭載したゴーストサイトメトリーによる末梢血CML細胞の鑑別2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木行人
    • 学会等名
      第84回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ゴーストサイトメトリーを用いた非標識白血病細胞の判別性能の検証と、その形態・機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木行人
    • 学会等名
      第32回日本サイトメトリー学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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