KMT2A再構成急性骨髄性白血病の新規検査技術確立とクローン構造解析

• 研究課題/領域番号: 22K08475
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 松尾 英将 京都大学, 医学研究科, 助教 (80769737)
• 研究分担者: 足立 壯一 京都大学, 医学研究科, 研究員(非常勤) (10273450)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 急性骨髄性白血病 / KMT2A / ゲノム解析 / 予後因子 / 髄外浸潤 / クローン進化 / 遺伝子変異 / 次世代シークエンス / 再発 / シングルセル

研究開始時の研究の概要

本研究では、KMT2A再構成急性骨髄性白血病(AML)の臨床検体を用いて網羅的遺伝子解析を行い、各クローンが有する遺伝子変異の共存関係、再発に至るまでのクローン進化機構、およびそれらの臨床的意義を明らかにする。さらに、クローン構造解析に必要な凍結保存細胞がない場合の新たなアプローチ法を追求することで、解析対象となる症例数を増加させることを目指す。本研究の成果はKMT2A再構成AMLの分子病態に立脚した治療法の開発に加え、各種悪性腫瘍に共通する機構である腫瘍内不均一性の理解に向けた新規検査法の確立に貢献することが期待される。

研究実績の概要

本研究では、急性骨髄性白血病(AML)における新規検査技術を確立し、KMT2A再構成症例を主な対象として詳細なクローン構造やその進化機構、臨床的意義を明らかにすることを目的としている。
まず、AML検体からレーザーマイクロダイセクション技術を用いて細胞を採取し、全ゲノム解析を行う系の確立を行った。昨年度実施した、AML細胞株を用いた基礎検討に引き続き、AML患者の凍結保存細胞を用いた検討を行った。フォイル付きスライドガラスに保存細胞を塗抹し、AML細胞および正常コントロールとして好中球を採取し、DNA抽出後に全ゲノム解析を実施した。その結果、100～300細胞採取したサンプルで既知のゲノム異常が検出された。よってAML臨床検体からレーザーマイクロダイセクションで細胞を採取し全ゲノム解析を実施するには、最低100細胞程度が必要と考えられた。
また、日本小児がん研究グループ(JCCG)AML-99/05/12臨床試験登録症例、TARGET-AMLコホート症例について、ゲノム解析及びデポジットデータの抽出を行った。KMT2A再構成AML(n=225)について、KRAS遺伝子変異のコドン別の予後への影響を解析したところ、12番目のコドン(G12)に変異がみられる症例は、KRAS野生型症例や他のコドンに変異がある症例と比較して有意に予後不良であることを見出した(Leukemia, in press.)。さらに、副次的な成果としてAMLの髄外浸潤に関わる候補遺伝子も同定し、特許出願を行った。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

主な目的であったAMLのクローン構造解析の実験系が既に確立できており、またKMT2A再構成AMLの新規予後因子を同定し、論文が採択されている。さらに、研究を進める中で当初予定になかった、AMLの髄外浸潤に関わるマーカー候補が同定され、特許出願まで行えたことから、「当初の計画以上に進展している」と判断した。

今後の研究の推進方策

今回確立したAMLのクローン構造解析の実験系を用いて、より多くのAML臨床検体を用いた解析を実施する。KRAS G12変異がどのようなメカニズムでKMT2A再構成AMLの予後不良に関わっているかを明らかにする。AMLの髄外浸潤に関わる候補遺伝子についても、詳細なメカニズムを検討し、髄外浸潤の予防法や治療法の開発につなげる。

研究成果

• [雑誌論文] Landscape of driver mutations and their clinical effects on Down syndrome-related myeloid neoplasms (2024)
  • 著者名/発表者名: Sato Tomohiko、Yoshida Kenichi、...、Matsuo Hidemasa、...、Ito Etsuro
  • 雑誌名: Blood 巻: - 号: 25 ページ: 2627-2643
  • DOI: 10.1182/blood.2023022247
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Suppression of super-enhancer-driven TAL1 expression by KLF4 in T-cell acute lymphoblastic leukemia (2023)
  • 著者名/発表者名: Noura Mina、Matsuo Hidemasa、Yasuda Takahiko、Tsuzuki Shinobu、Kiyoi Hitoshi、Hayakawa Fumihiko
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 43 号: 6 ページ: 447-456
  • DOI: 10.1038/s41388-023-02913-1
  • 査読あり
• [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] Successful allogeneic bone marrow transplantation in a case of variant acute promyelocytic leukemia with ZBTB16-RARA (2022)
  • 著者名/発表者名: Morimoto Suguru、Kondo Tadakazu、Taya Tomohiro、Matsuo Hidemasa、Teramoto Yukako、Mizumoto Chisaki、Kanda Junya、Yamashita Kouhei、Takaori-Kondo Akifumi
  • 雑誌名: Annals of Hematology 巻: 101 号: 5 ページ: 1129-1132
  • DOI: 10.1007/s00277-022-04825-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Machine learning-based prediction of relapse in rheumatoid arthritis patients using data on ultrasound examination and blood test (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsuo Hidemasa、Kamada Mayumi、Imamura Akari、Shimizu Madoka、Inagaki Maiko、Tsuji Yuko、Hashimoto Motomu、Tanaka Masao、Ito Hiromu、Fujii Yasutomo
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 7224-7224
  • DOI: 10.1038/s41598-022-11361-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A RUNX-targeted gene switch-off approach modulates the BIRC5/PIF1-p21 pathway and reduces glioblastoma growth in mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Hattori Etsuko Yamamoto、Masuda Tatsuya、Mineharu Yohei、Mikami Masamitsu、Terada Yukinori、Matsui Yasuzumi、Kubota Hirohito、Matsuo Hidemasa、Hirata Masahiro、Kataoka Tatsuki R.、Nakahata Tatsutoshi、Ikeda Shuji、Miyamoto Susumu、Sugiyama Hiroshi、Arakawa Yoshiki、Kamikubo Yasuhiko
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 5 号: 1 ページ: 939-939
  • DOI: 10.1038/s42003-022-03917-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RUNX1-Survivin Axis Is a Novel Therapeutic Target for Malignant Rhabdoid Tumors (2022)
  • 著者名/発表者名: Mikami Masamitsu、Masuda Tatsuya、Kanatani Takuya、Noura Mina、Umeda Katsutsugu、Hiramatsu Hidefumi、Kubota Hirohito、Daifu Tomoo、Iwai Atsushi、Hattori Etsuko Yamamoto、Furuichi Kana、Takasaki Saho、Tanaka Sunao、Matsui Yasuzumi、Matsuo Hidemasa、Hirata Masahiro、Kataoka Tatsuki R. et al.
  • 雑誌名: Molecules and Cells 巻: 45 号: 12 ページ: 886-895
  • DOI: 10.14348/molcells.2022.2031
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Suppression of Super-Enhancer-Driven TAL1 Expression By KLF4 in T-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia. (2023)
  • 著者名/発表者名: Mina Noura, Takahiko Yasuda, Shinobu Tsuzuki, Hidemasa Matsuo, Hitoshi Kiyoi, Fumihiko Hayakawa
  • 学会等名: 65th ASH Annual Meeting & Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] KRAS codon G12 mutation as an adverse prognostic factor in pediatric KMT2A-rearranged AML. (2023)
  • 著者名/発表者名: Shinju Iyoda, Hidemasa Matsuo, Kenichi Yoshida, Nana Ito, Yasuhito Nannya, Genki Yamato, Norio Shiba, Yasuhide Hayashi, Yuichi Shiraishi, Satoru Miyano, Nobutaka Kiyokawa, Daisuke Tomizawa, Takashi Taga, Akio Tawa, Junko Takita, Momoko Nishikori, Seishi Ogawa, Souichi Adachi
  • 学会等名: 第85回日本血液学会学術集会
• [学会発表] Differences in mutational landscape and prognosis between infant and childhood KMT2A-rearranged AML. (2023)
  • 著者名/発表者名: Nana Ito, Hidemasa Matsuo, Kenichi Yoshida, Shinju Iyoda, Yasuhito Nannya, Genki Yamato, Norio Shiba, Yasuhide Hayashi, Yuichi Shiraishi, Satoru Miyano, Nobutaka Kiyokawa, Daisuke Tomizawa, Takashi Taga, Akio Tawa, Junko Takita, Momoko Nishikori, Seishi Ogawa, Souichi Adachi
  • 学会等名: 第85回日本血液学会学術集会
• [学会発表] Distinctive clonal evolution pattern and prognostic significance of the clonality of KRAS mutations in KMT2A-rearranged acute myeloid leukemia. (2023)
  • 著者名/発表者名: Hidemasa Matsuo, Kenichi Yoshida, ..., Souichi Adachi
  • 学会等名: EHA2023 Hybrid Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of benzimidazole anthelmintics on the differentiation of acute myeloid leukemia cells. (2022)
  • 著者名/発表者名: Aina Inagami, Hidemasa Matsuo, Nana Ito, Yutarou Harata, Moe Higashitani, Yuri Ito, Mina Noura, Souichi Adachi
  • 学会等名: 第84回日本血液学会学術集会
• [学会発表] Frequent formation of granulocytic sarcoma in NOD/Shi-scid IL2rgamma(null) mice transplanted with THP-1 cells. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nana Ito, Hidemasa Matsuo, Yutarou Harata, Aina Inagami, Moe Higashitani, Yuri Ito, Masahiro Hirata, Keita Jinnouchi, Takashi Mikami, Itaru Kato, Souichi Adachi
  • 学会等名: 第84回日本血液学会学術集会
• [産業財産権] 白血病の髄外浸潤マーカー (2024)
  • 発明者名: 松尾英将
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2024-047207
  • 出願年月日: 2024