| 研究課題/領域番号 |
22K19540
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分54:生体情報内科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
合山 進 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80431849)
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| 研究分担者 |
高木 正稔 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座教授 (10406267)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 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)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 乳児白血病 / リンパ性白血病 / MLL-AF4 / 臍帯血 / 多能性幹細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生後１２ヶ月以内の乳児期に発症した白血病(乳児白血病）は、治療が難しく予後不良である。特にMLL遺伝子再構成陽性群、さらにその中でも転写因子IRX1が高発現する群は極めて予後不良であり、病態の解明と新しい治療法の開発が必要とされている。本研究では、申請者が開発した乳児白血病モデルを用いて、乳児白血病の起源となる細胞を同定する。さらに、同定した乳児白血病起源細胞の多能性を検証する。
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| 研究実績の概要 |
MLL-AF4転座を有するBリンパ性白血病は、最も頻度の高い小児がんである。ホメオボックス転写因子HOXA9の発現が高いHOXA9型と、IRX1の発現が高いIRX1型の２タイプあり、HOXA9型は年長児および成人に多く、IRX1型は乳児に多い。IRX1型のMLL-AF4白血病は、(1)乳児にしか認められない、(2)IRX1の発現はES細胞や発生期の細胞で高い、(3)血液細胞だけでなく間葉系幹細胞でもMLL-AF4転座が検出されることから、血液細胞ではなく多系統に分化可能な非血液細胞が起源である可能性が指摘されていたが、その実証は困難であった。
申請者は最近、ヒト臍帯血CD34+細胞にMLL-AF4を導入して免疫不全マウスに移植するという手法を用いて、世界で初めて“IRX1型”MLL-AF4白血病モデルの作製に成功した。このことは、IRX1型MLL-AF9白血病の起源となる細胞が、ヒト臍帯血の中に含まれていることを示している。本研究では、ヒト臍帯血中に含まれ、乳児白血病の起源となる細胞の同定と、またMLL-AF4が特定の細胞においてIRXの発現を上昇させるメカニズムの解明に挑んでいる。これまでに、ヒト臍帯血中に少量含まれるCD34+CD45-の非血液細胞等様々な細胞にMLL-AF4を導入して白血化する実験を行ったが、その多くはHOX型となり、安定してIRX型となる起源細胞の同定には至っていない。今後はsingle cell RNA-seqを用いてHOX型、IRX型の相違点を明らかにし、起源細胞の同定を行う予定である。またそれらの知見を基に、乳児白血病に対する新しい治療法の開発も行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
今年度は、ヒト臍帯血中に含まれってIRX1型MLL-AF4白血病の起源となる細胞分画を同定すべく、造血幹細胞、多能性前駆細胞、リンパ系前駆細胞、そしてCD34+CD45-の非血液細胞にMLL-AF4を導入し、白血化誘導を試みた。その結果、全ての分画においてBリンパ性白血病細胞を作製することに成功したが、その多くはHOX型となり、安定してIRX型となる分画の同定には至らなかった。その意味で、研究計画は当初の予定どおりには進んでいない。一方、再度ヒト臍帯血CD34+細胞にMLL-AF4を導入したところ、たしかにIRX型のMLL-AF4白血病が出現することを確認することができた。このことは臍帯血中に確かにIRX型乳児白血病の起源となる細胞が存在することを示している。今後は、IRX型とHOX型の混在した白血病細胞を用いてsingle cell RNA-seqを行い、IRX型に特徴的な遺伝子発現パターンを解析し、その情報から細胞起源に迫る予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
ヒト臍帯血CD34+細胞にMLL-AF4を導入して移植実験を行った結果、IRX型とHOX型の混在したBリンパ性白血病細胞を得た。この白血病細胞を用いてsingle cell RNA-seqを行い、IRX型とHOX型が排他的に分かれるのか、それとも同一の細胞がIRX1とHOXA9を共に発現しているのかを明らかにする。さらに、IRX型に特徴的な遺伝子発現パターンを解析し、その情報を基に起源となる細胞を同定する。
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