RNA編集酵素ADARが司る骨髄腫の進展様式と免疫逃避機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22K08455
• 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: 徳島大学
• 研究代表者: 原田 武志 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (10618359)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 多発性骨髄腫 / ADAR1 / HDAC1 / ADAR / 二本鎖RNA

研究開始時の研究の概要

骨破壊病変を形成しつつ骨髄内で進展する難治性腫瘍の多発性骨髄腫において、骨髄腫の進展で発現亢進する二本鎖RNAに含まれるアデノシンをイノシンへと塩基修飾 (A-to-I RNA編集) するADAR に着目した研究を展開する。腫瘍微小環境も含めた骨髄腫におけるADARの発現亢進の意義を明らかにすると共に、骨髄腫細胞でのエピゲノム制御機構とADARの関係およびADAR高発現による免疫逃避機構の獲得について解明し、エピゲノム治療あるいは免疫療法とADAR阻害による新たな治療の可能性を見出しながら、骨髄腫進展に関わる根幹病態を解き明かす。

研究実績の概要

多発性骨髄腫 (MM) では、その進展と共に1番染色体長腕 (1q) の増幅が起こり、難治性因子として注目されている。本研究では、1q21に位置する二本鎖RNA編集酵素 ADAR1に着目し、1q増幅とADAR1の関係、ADAR1発現上昇によるMMの病態形成に関する研究を進めている。
これまでの研究で、MM患者検体を含むMM細胞では、健常人由来末梢血単核細胞と比較してADAR1が高発現していることと、1q獲得／増幅とADAR1の発現レベルに正の相関関係があることを確認してきた。ADAR1には分子量110 (p110) と150 (p150) の2つのアイソフォームがあり、I型インターフェロン (IFN) はADAR1 p150の発現を上昇させること、MM細胞においてADAR1発現抑制は細胞死が誘導されることを確認できた。IFN刺激下で、ADAR1を発現抑制すると、MM細胞に協調的に細胞傷害が誘導された。ADAR1 p150過剰発現MM細胞は、親株と比較して、その細胞増殖能が相対的に高く、IFNによる細胞死誘導も軽減されており、ADAR1 p150によるMM細胞の免疫からの逃避機構の存在の一端が示唆された。
MM細胞でのADAR1が編集する二本鎖RNAの実態解明を行うために、二本鎖RNAを認識するJ2抗体を用いて、RNAの同定を行った。IFN刺激による二本鎖RNAの変化は乏しかったが、核と細胞質で二本鎖RNAの存在を同定できた。5-aza-deoxycytidine (5-aza-CdR) によるDNAメチル化酵素DNMT1の阻害が、二本鎖RNAの発現を亢進させることを同定しており、ADAR1阻害とDNMT1阻害による新たな治療法の可能性が見出された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究2年目において、ADAR1 p150によるMM細胞の免疫からの逃避機構の一端を明らかにできており、また、次年度の研究への橋渡しとしての細胞内での二本鎖RNAの同定、およびDNMT阻害とADAR1阻害による新たな検討課題も見出しており、研究全体として概ね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

ADAR1発現抑制によるMM細胞死について、特にIFNとの併用による細胞死ではADAR1 p150が重要と考えられる。そこで、次年度においては、CRISPR-Cas9システムを用いたADAR1 p150の発現欠失細胞を用いての検討を進める。
ADAR1 p150と二本鎖RNAの関係を明らかにするために、二本鎖RNAまたはADAR1 p150を、RNA-結合タンパク質免疫沈降法により回収し、RNA-seqで二本鎖RNAの編集を解析する。5-aza-CdRで発現が亢進する二本鎖RNAについても、同様に解析を予定する。
ADAR1 p110のMM細胞での役割を明らかにする目的で、ADAR1 p110の過剰発現と欠失細胞の樹立を試みる。これまでに、ADAR1 p110については、miRNA産生機構に着目して検討を進めている。miRNA産生へのADAR1 p110の関与が明らかとなれば、MM細胞から骨髄微小環境へのmiRNA含有エクソソームを介する作用についても解析を進める予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Ex vivo expansion and activation of Vγ9Vδ2 T cells by CELMoDs in combination with zoledronic acid (2024)
  • 著者名/発表者名: Inoue Yusuke、Oda Asuka、Maeda Yusaku、Sumitani Ryohei、Oura Masahiro、Sogabe Kimiko、Maruhashi Tomoko、Takahashi Mamiko、Fujii Shiro、Nakamura Shingen、Miki Hirokazu、Hiasa Masahiro、Teramachi Jumpei、Harada Takeshi、Abe Masahiro
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: - 号: 6 ページ: 626-630
  • DOI: 10.1007/s12185-024-03763-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acute accumulation of PIM2 and NRF2 and recovery of β5 subunit activity mitigate multiple myeloma cell susceptibility to proteasome inhibitors (2024)
  • 著者名/発表者名: Sogabe K、Nakamura S、Higa Y、Miki H、Oda A、Maruhashi T、Sumitani R、Oura M、Takahashi M、Nakamura M、Maeda Y、Hara T、Yamagami H、Fujii S、Kagawa K、Ozaki S、Kurahashi K、Endo I、Aihara K、Nakaue E、Hiasa M、Teramachi J、Harada T、Abe M
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 119 号: 3 ページ: 303-315
  • DOI: 10.1007/s12185-023-03705-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Acute suppression of translation by hyperthermia enhances anti-myeloma activity of carfilzomib (2024)
  • 著者名/発表者名: Maruhashi Tomoko、Miki Hirokazu、Sogabe Kimiko、Oda Asuka、Sumitani Ryohei、Oura Masahiro、Takahashi Mamiko、Harada Takeshi、Fujii Shiro、Nakamura Shingen、Kurahashi Kiyoe、Endo Itsuro、Abe Masahiro
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 119 号: 3 ページ: 291-302
  • DOI: 10.1007/s12185-023-03706-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms of preferential bone formation in myeloma bone lesions by proteasome inhibitors (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakaue Emiko、Teramachi Jumpei、Tenshin Hirofumi、Hiasa Masahiro、Harada Takeshi、Oda Asuka、Inoue Yusuke、Shimizu So、Higa Yoshiki、Sogabe Kimiko、Oura Masahiro、Hara Tomoyo、Sumitani Ryohei、Maruhashi Tomoko、Yamagami Hiroki、Endo Itsuro、Tanaka Eiji、Abe Masahiro
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: - 号: 1 ページ: 88-98
  • DOI: 10.1007/s12185-023-03601-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Xanthine Oxidase Inhibitor Febuxostat Suppresses Adipogenesis and Activates Nrf2 (2023)
  • 著者名/発表者名: Higa Y, Hiasa M, Tenshin H, Nakaue E, Tanaka M, Kim S, Nakagawa M, Shimizu S, Tanimoto K, Teramachi J, Harada T, Oda A, Oura M, Sogabe K, Hara T, Sumitani R, Maruhashi T, Yamagami H, Endo I, Matsumoto T, Tanaka E, Abe M
  • 雑誌名: Antioxidants 巻: 12 号: 1 ページ: 133-133
  • DOI: 10.3390/antiox12010133
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Myeloma bone disease: pathogenesis and management in the era of new anti-myeloma agents (2023)
  • 著者名/発表者名: Teramachi Jumpei、Miki Hirokazu、Nakamura Shingen、Hiasa Masahiro、Harada Takeshi、Abe Masahiro
  • 雑誌名: Journal of Bone and Mineral Metabolism 巻: - 号: 3 ページ: 388-403
  • DOI: 10.1007/s00774-023-01403-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] The therapeutic potential targeting ADAR1-dsRNA metabolism in myeloma cells with 1q amplification (2022)
  • 著者名/発表者名: Harada T, Sumitani R, Oda A, Inoue Y, Oura M, Sogabe K, Maruhashi T, Takahashi M, Fujii S, Nakamura S, Miki H, Kagawa K, Ozaki S, Tenshin H, Hiasa M, Teramachi J, Abe M.
  • 学会等名: The 84th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
• [学会発表] ADAR1-dsRNA metabolism in myeloma cells with 1q amplification: a novel therapeutic target (2022)
  • 著者名/発表者名: Harada T, Oda A, Matsushita Y, Sumitani R, Inoue Y, Hara T, Oura M, Sogabe K, Maruhashi T, Takahashi M, Kurahashi K, Fujii S, Nakamura S, Miki H, Hiasa M, Teramachi J, Katagiri T, Abe M.
  • 学会等名: 19th International Myeloma Society Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Therapeutic impact of targeting RNA editing enzyme ADAR1 on myeloma cells with 1q amplification (2022)
  • 著者名/発表者名: Harada T, Sumitani R, Oda A, Inoue Y, Oura M, Sogabe K, Maruhashi T, Takahashi M, Fujii S, Nakamura S, Miki H, Tenshin H, Hiasa M, Teramachi J, Abe M.
  • 学会等名: The 47th Annual Meeting of the Japanese Society of Myeloma
• [図書] くすぶり型多発性骨髄腫 別冊 日本臨牀 領域別症候群シリーズ No.30 血液症候群（第3版）Ｖ －その他の血液疾患を含めて－ (2023)
  • 著者名/発表者名: 原田武志, 安倍正博
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 日本臨牀
• [図書] 骨髄腫細胞におけるエピゲノム異常 多発性骨髄腫 update -診断・治療の最新動向- (2023)
  • 著者名/発表者名: 原田武志
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 日本臨牀
• [図書] I章 近年承認された抗がん薬-13．ダラツムマブ・ボルヒアルロニダーゼ アルファ配合（ダラキューロ）. 最新のがん薬物療法 2023-2024 (2023)
  • 著者名/発表者名: 原田武志, 安倍正博
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 南江堂
• [図書] 骨粗鬆症の類縁疾患の診断と治療. 多発性骨髄腫. 最新の骨粗鬆症学 (第2版) -骨粗鬆症の最新知見- (2023)
  • 著者名/発表者名: 原田武志, 安倍正博
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 日本臨牀