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数的染色体異常による造血幹細胞制御とMDS発症機序の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K19512
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分54:生体情報内科学およびその関連分野
研究機関熊本大学

研究代表者

指田 吾郎  熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特別招聘教授 (70349447)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードトリソミー8 / 造血幹細胞 / 骨髄異形成症候群 / クロマチン / 数的染色体異常 / 白血病 / トリソミー8 / クローン造血
研究開始時の研究の概要

骨髄異形成症候群(MDS)は、造血幹細胞より発生する予後不良ながんである。MDSにおいて、トリソミー8などの数的染色体異常は、その予後と密接に関連しており、診断・治療法選択のための重要な判断基準でもある。しかし、その病態基盤は8番染色体上の責任領域・遺伝子を含めて、MDS細胞のゲノム変異・遺伝子発現変動のみの解析では、MDS幹細胞の不均一性もあり明白ではなかった。代表研究者は、人工染色体技術によりヒト8番染色体をマウスES細胞に新たに導入し、+8キメラマウスの作製に成功した。この世界にも類を見ないトリソミー8生体モデルを用いて、トリソミー8による造血幹細胞制御とMDS発症の機序を解明する。

研究成果の概要

骨髄異形成症候群(MDS)は、造血幹細胞より発生して造血不全となり、一部が急性骨髄性白血病に移行する高齢者に好発する予後不良ながんである。数的染色体異常が、MDS発症に関与することは古くから知られていたが、その病態基盤は不明のままである。本研究では、世界にも類を見ないトリソミー8キメラマウスを作成して、クロマチン制御破綻の観点から、MDS発症の病態基盤を解析した。トリソミー8幹細胞の自己複製能は野生型と比較して低下しており、その分化能は障害されたが、MDS発症に十分ではなかった。RUNX1遺伝子の変異を導入することで、トリソミー8との協調によるMDS発症が確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

トリソミー8に限らず、ダウン症を含めたトリソミーによって、年齢依存的にMDSや急性白血病が発症するが、余剰染色体の遺伝子発現だけから、がん化と白血病幹細胞発生の機序や、MDSで観察される全身性炎症の原因は説明できていない。本研究において、トリソミー8造血幹細胞のオミックス解析を実施したところ、トリソミー以外の染色体上の遺伝子発現異常、炎症応答の亢進やクロマチン構造制御の異常が確認できた。今後の解析によって、MDSの病態基盤の理解が進むとともに、新たな標的治療法の開発への進展が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Cancer Science Institute of Singapore(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Exposure to microbial products followed by loss of Tet2 promotes myelodysplastic syndrome via remodeling HSCs2023

    • 著者名/発表者名
      Yokomizo-Nakano T, Hamashima A, Kubota S, Bai J, Sorin S, Sun Y, Kikuchi K, Iimori M, Morii M, Kanai A, Iwama A, Huang G, Kurotaki D, Takizawa H, Matsui H, Sashida G.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine (JEM)

      巻: 220 (7) 号: 7 ページ: 9999-9999

    • DOI

      10.1084/jem.20220962

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The acidic domain of Hmga2 and the domain's linker region are critical for driving self-renewal of hematopoietic stem cell.2022

    • 著者名/発表者名
      Sun Y, Kubota S, Iimori M, Hamashima A, Murakami H, Bai J, Morii M, Yokomizo-Nakano T, Osato M, Araki K, Sashida G.
    • 雑誌名

      Int J Hematol.

      巻: 115 号: 4 ページ: 553-562

    • DOI

      10.1007/s12185-021-03274-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] RUNX1-ETO (RUNX1-RUNX1T1) induces myeloid leukemia in mice in an age-dependent manner2021

    • 著者名/発表者名
      Abdallah Mohamed Gaber、Niibori-Nambu Akiko、Morii Mariko、Yokomizo Takako、Yokomizo Tomomasa, at al.
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 35 号: 10 ページ: 2983-2988

    • DOI

      10.1038/s41375-021-01268-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Overexpression of Hmga2 activates Igf2bp2 and remodels transcriptional program of Tet2-deficient stem cells in myeloid transformation2021

    • 著者名/発表者名
      Bai Jie、Yokomizo-Nakano Takako、Kubota Sho、Sun Yuqi、Kanai Akinori、Iimori Mihoko、Harada Hironori、Iwama Atsushi、Sashida Goro
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 40 号: 8 ページ: 1531-1541

    • DOI

      10.1038/s41388-020-01629-w

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Earlier infection stresses and a driver genetic mutation facilitate myeloid transformation2021

    • 著者名/発表者名
      Goro Sashida
    • 学会等名
      第94回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetics/epigenetics-mediated enhancer activation in myeloid transformation.2021

    • 著者名/発表者名
      Goro Sashida
    • 学会等名
      80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Understanding of Trisomy 8 hematopoietic stem cell function and transformation by generating a new Trisomy 8 model.2021

    • 著者名/発表者名
      Jie Bai, Kimi Araki, Sho Kubota, Takako Yokomizo-Nakano, Minetaro Ogawa, Narumi Uno, Yasuhiro Kazuki, Mitsuo Oshimura, Goro Sashida
    • 学会等名
      第83回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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