骨髄低酸素環境における骨髄腫幹細胞の解析と治療標的分子同定

• 研究領域: がん微小環境ネットワークの統合的研究
• 研究課題/領域番号: 23112507
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 前川 平 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80229286)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2012年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
• キーワード: 多発性骨髄腫 / 低酸素 / 骨髄微小環境 / がん幹細胞 / 骨髄腫

研究実績の概要

多発性骨髄腫（MM）の病態維持に重要なMM幹細胞の骨髄低酸素環境の動態、および治療標的分子の同定のため、以下の検討を行った。まず正所性MM担がんマウスを作製し、MM細胞の骨髄内の動態を解析した。MM細胞は海綿骨周囲の骨内膜下に生着し、低酸素マーカーであるピモニダゾール陽性を示した。このことより、MM細胞は骨髄微小環境下では低酸素状態であることが明らかとなった。低酸素下骨髄微小環境で生存するMM細胞の性状をin vitro系で解析するため、1%低酸素状態下で長期生存可能な低酸素適応MM（HA-MM）細胞株の作製を試み、現在までに6株（AMO-1、OPM-2、NCIH929、RPMI8226、U266、IM-9）のHA-MM細胞株を樹立した。それぞれの細胞増殖を解析したところ、低酸素環境では細胞増殖スピードはそれぞれHA株で有意に遅く、またdoubling timeも有意に長いことが明らかとなった。これらの細胞株をNormoxia（20%）下の培養条件に戻したところ、増殖速度はNormoxia下での培養細胞と同等の増殖速度に復した。Ki67/7-AADを用いた二重染色による細胞周期解析では、親株であるNormoxia下での培養細胞に比して、G0期の細胞集団が有意に増加しており、さらにOct3/4、Sox2といった幹細胞マーカーのmRNAの発現亢進を認めた。CD138抗原の発現の低下は認めず、またMMの治療標的として有効であると報告してきたbeta-cateninの発現や、慢性骨髄性白血病のHA株で治療標的分子の一つとして同定したGlyoxalase 1の発現は、MM親株とHA株で発現の差は認めなかったが、TGF-betaシグナルの下流のSmad2のリン酸化亢進を認め、MMにおいてはTGF-beta/Smadシグナル系がMM幹細胞維持に関与することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] An exploratory clinical study on the safety and efficacy of an autologous fibroblast-seeded artificial skin cultured with animal product-free medium in patients with diabetic foot ulcers (2014)
  • 著者名/発表者名: Morimoto N, Ito T, Takemoto S, Katakami M, Kanda N, Tada H, Tanaka S, Teramukai S, Kawai K, Nakamura Y, Kasai Y, Yokode M, Maekawa T, Shimizu A, Suzuki S
  • 雑誌名: International Wound Journal 巻: 11 号: 2 ページ: 183-189
  • DOI: 10.1111/j.1742-481x.2012.01064.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combination of Ponatinib with Hedgehog Antagonist Vismodegib for Therapy-Resistant BCR-ABL1-Positive Leukemia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Katagiri S, Minami Y, Naoe T, et al.
  • 雑誌名: Clin Cancer Res. 巻: 19 号: 6 ページ: 1422-1432
  • DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-12-1777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effectiveness of sulforaphane as a radiosensitizer for murine osteosarcoma cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sawai, H. Murata, M. Horii, K. Koto,T. Matsui, N. Horie, Y. Tsuji, E. Ashihara, T. Maekawa, T. Kubo, S. Fushiki
  • 雑誌名: Oncol Rep 巻: 29 号: 3 ページ: 941-945
  • DOI: 10.3892/or.2012.2195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zoledronic acid significantly enhances radiation induced apoptosis against human fibrosarcoma cells by inhibiting radioadaptive signaling. (2013)
  • 著者名/発表者名: 8. Koto K, Murata H, Kimura S, Sawai Y, Horie N, Matsui T, Ryu K, Ashihara E, Maekawa T, Kubo T, Fushiki S.
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 42 号: 2 ページ: 525-534
  • DOI: 10.3892/ijo.2012.1735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity of histone deacetylase inhibitors and an Aurora kinase inhibitor in BCR-ABL expressing leukemic cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okabe S
  • 雑誌名: Cancer Cell International 巻: 13(1) 号: 1 ページ: 32-40
  • DOI: 10.1186/1475-2867-13-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] C/EBPβ promotes BCR-ABL-mediated myeloid expansion and leukemic stem cell exhaustion. (2013)
  • 著者名/発表者名: 5. Hayashi Y, Hirai H, Kamio N, Yao H, Yoshioka S, Miura Y, Ashihara E, Fujiyama Y, Tenen DG, Maekawa T.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 27 号: 3 ページ: 619-628
  • DOI: 10.1038/leu.2012.258
  • NAID: 120005466670
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclic AMP responsive element binding proteins are involved in 'emergency' granulopoiesis through the upregulation of CCAAT/enhancer binding protein β. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirai H
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 1 ページ: e54862-e54862
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0054862
  • NAID: 120005242481
  • 査読あり
• [雑誌論文] C/EBP is involved in the amplification of early granulocyte precursors during candidemia-induced ‘emergency’ granulopoiesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Satake S
  • 雑誌名: J Immunol 巻: 198 号: 9 ページ: 4546-4555
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1103007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progressive graft fibrosis and donor-specific HLA antibodies in pediatric late liver allografts (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa-Hayashino A, Yoshizawa A, Uchida Y, Egawa H, Yurugi K, Masuda S, Minamiguchi S, Maekawa T, Uemoto S, Haga H
  • 雑誌名: Liver Transpl 巻: 18 号: 11 ページ: 1333-1342
  • DOI: 10.1002/lt.23534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on osteosarcoma and cancer cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sawai Y
  • 雑誌名: Oncol Rep 巻: 28 号: 2 ページ: 481-486
  • DOI: 10.3892/or.2012.1816
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incidence and pattern of hemolytic anemia after minor ABO-mismatched living- d lobar lung transplantation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohsumi A
  • 雑誌名: Surg Today 巻: 43 号: 11 ページ: 1250-1253
  • DOI: 10.1007/s00595-012-0422-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] III. 造血器腫瘍の診断と治療 治療法 支持療法；輸血副作用とHLA抗体. (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉岡聡
  • 雑誌名: 日本臨床 巻: 70 ページ: 211-245
• [雑誌論文] 細胞周期調節系 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前川 平
  • 雑誌名: 日本臨牀 巻: 70(suppl) ページ: 119-124
• [雑誌論文] Phase I/II a clinical trials of dendritic cell-based immunotherapy for acute myeloid leukemia in elderly patients using autologous apoptotic leukemic cells or a heteroclitic WT1 peptide as antigens (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitawaki T, Kadowaki, T, Maekawa T, et al
  • 雑誌名: Brit J Haematol 巻: 153 号: 6 ページ: 796-799
  • DOI: 10.1111/j.1365-2141.2010.08490.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] AV-65, a novel Wnt/β-catenin signal inhibitor, successfully suppresses progression of multiple myeloma in a mouse model (2011)
  • 著者名/発表者名: Yao H, Ashihara E, Maekawa T, et al
  • 雑誌名: Blood Cancer Journal 巻: 1 号: 11 ページ: e43-e43
  • DOI: 10.1038/bcj.2011.41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Galectin-3(Gal-3) induced by leukemia microenvironment promotes drug resistance and bone marrow lodgment in chronic myelogenous leukemia (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto-Sugitani M, Kuroda J, Ashihara E, Nagoshi H, Kobayashi T, Matsumoto Y, Sasaki N, Shimura Y, Kiyota M, Nakayama R, Akaji K, Taki T, Uoshima N, Kobayashi Y, Horiike S, Maekawa T, Taniwaki M
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 108 号: 42 ページ: 17468-17473
  • DOI: 10.1073/pnas.1111138108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid automated detection of ABL kinase domain mutations in imatinib-resistant patients (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, R., Kimura, S., Ashihara, E., Yoshimura, M., Takahashi, N., Wakita, H., Itoh, K., Nishiwaki, K., Suzuki, K., Nagao, R., Yao, H., Hayashi, Y., Satake, S., Hirai, H., Sawada, K-I., Ottmann, O. G., Melo, J. V.
  • 雑誌名: Cancer Letter 巻: 312(2) 号: 2 ページ: 228-34
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2011.08.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth inhibition of imatinib-resistant CML cells with the T315 mutation and hypoxia-adaptation by AV65 。Va novel Wnt/υ-catenin signaling inhibitor (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagao, R., Ashihara, E., Kimura, S., Strovel, J. W., Yao, H., Takeuchi, M., Tanaka, R., Hayashi, Y., Hirai, H., Padia, J., Strand, K.
  • 雑誌名: Cancer Letter 巻: 312(1) 号: 1 ページ: 91-100
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2011.08.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rakicidin A effectively induces apoptosis in hypoxia adapted Bcr-Abl positive leukemic cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi M, Ashihara E, Maekawa T, et al
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 102 号: 3 ページ: 591-6
  • DOI: 10.1111/j.1349-7006.2010.01813.x
  • NAID: 10029291246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Galection-9 ameliorates acute Graft-versus-host disease through the induction of T-cell apoptosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakai K, Ashihara E, Maekawa T, et al
  • 雑誌名: Eur J Immunol 巻: 41 号: 1 ページ: 67-75
  • DOI: 10.1002/eji.200939931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-priming of CD8(+) T cells in vivo by dendritic cells pulsed with autologous apoptotic leukemic cells in immunotherapy for elderly patients with acute myeloid leukemia. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitawaki, T., Kadowaki, N., Fukunaga, K., Kasai, Y., Maekawa, T., Ohmori, T., Itoh, T., Shimizu, A., Kuzushima, K., Kondo, T., Ishikawa, T.and Uchiyama, T.
  • 雑誌名: Exp. Hematol. 巻: 39 号: 4 ページ: 424-433
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2011.01.001
  • NAID: 120002970837
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeting the Wnt/β-catenin signaling pathway in human cancers (2011)
  • 著者名/発表者名: Yao H, Ashihara E, Maekawa T
  • 雑誌名: Expert Opinion on Therapeutic Targets 巻: 15 号: 7 ページ: 873-887
  • DOI: 10.1517/14728222.2011.577418
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA interference against Polo-like kinase-1 in advanced non-small cell lung cancers (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawata E, Ashihara E, Maekawa T
  • 雑誌名: J Clin Bioinformatics 巻: 1 号: 1 ページ: 6-6
  • DOI: 10.1186/2043-9113-1-6
  • 査読あり
• [学会発表] C/EBPβ is upregulated through STAT5 and accelerates exhaustion of leukemic stem cells in chronic phase of chronic myeloid leukemia. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y
  • 学会等名: The 54th ASH Annual Meeting and Exposition
  • 発表場所: Atlanta, GA, USA
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Expression of C/EBPβ in Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Is Mandatory for Early-Stage B Cell Lymphopoiesis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka S
  • 学会等名: The 54th ASH Annual Meeting and Exposition
  • 発表場所: Atlanta, GA, USA
  • 年月日: 2012-12-10
• [学会発表] Mesenchymal stem cells skewed their phenotype toward the osteogenic lineage support the hematopoietic cell differentiation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yao H
  • 学会等名: The 54th ASH Annual Meeting and Exposition
  • 発表場所: Atlanta, GA, USA
  • 年月日: 2012-12-10
• [学会発表] C/EBPβ-mediated expansion of hematopoietic stem/progenitors precedes ‘emergency’ granulopoiesis induced by candidemia (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamura A
  • 学会等名: The 54th ASH Annual Meeting and Exposition
  • 発表場所: Atlanta, GA, USA
  • 年月日: 2012-12-09
• [学会発表] Myeloid-derived suppressor cells accumulated in soleens of mice with collagen-induced arthritis and inhibited immune response od CD4+ T cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujii W
  • 学会等名: American College of Rheumatology 2012 Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: Washington, DC, USA
  • 年月日: 2012-11-13
• [学会発表] Defective mesenchymal stem cells contribute to impaired B cell lymphopoiesis in C/EBPb knockout mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka S
  • 学会等名: The 74th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] Co-treatment with ponatinib and HDAC inhibitor vorinostat: A treatment for Ph-positive cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Okabe S
  • 学会等名: The 74th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] Targeting the Hedgehog pathway in therapy-resistant BCR-ABL1 positive leukemia with ponatinib. (2012)
  • 著者名/発表者名: Katagiri S
  • 学会等名: The 74th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] Combined effects of ponatinib and dasatinib against T315I mutant forms of BCR-ABL1. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tauchi T
  • 学会等名: The 74th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] Involvement of C/EBPβ in the pathogenesis of chronic phase chronic myeloid leukemia. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y
  • 学会等名: The 74th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] Parathyroid hormone stimulates mesenchymal stem cells to enhance expansion of hematopoietic cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yao H
  • 学会等名: The 74th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-10-19
• [学会発表] BCR-ABL による C/EBPβの発現亢進が慢性骨髄性白血病の骨髄球系造血亢進および病態進行をもたらす. (2012)
  • 著者名/発表者名: 林 嘉宏
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 新規Wnt/beta-カテニン経路阻害剤AV65による多発性骨髄腫細胞の増殖抑制効果. (2012)
  • 著者名/発表者名: 芦原英司
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 原発性胆汁性肝硬変患者が保有するＨＬＡ抗体の特異性について. (2012)
  • 著者名/発表者名: 万木紀美子
  • 学会等名: 第21回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] An exploratory clinical study on the safety and efficacy of an autologous fibroblast-seeded artificial skin cultured with animal-product free medium in patients with diabetic foot ulcers. (2012)
  • 著者名/発表者名: Morimoto N
  • 学会等名: 4th Congress of the World Union of Wound Healing Societies
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2012-09-02
• [学会発表] Successful co-treatment of BCR-ABL leukemic cells with ponatinib, an ABL kinase inhibitor, and vorinostat, a histone deacetylase inhibitor: A potential treatment for BCR-ABL positive leukemia cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Okabe S
  • 学会等名: 17th Congress of European Society of Hematology
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherland
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] BCR/ABLの白血病原性における転写因子 C/EBPβの関与. (2012)
  • 著者名/発表者名: 林 嘉宏
  • 学会等名: 第16回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-06-28
• [学会発表] BCR/ABL-mediated myeloid expresion is promoted by C/EBPβ, a regulator of emergency granulopoiesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y, Hirai H, Maekawa T, et al
  • 学会等名: 第53回アメリカ血液学会
  • 発表場所: 米国、サンディエゴ
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] Parathyroid hormone stimulates human mesenchymal stem cells to enhance the expansion of hematopoietic stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Yao H, Miura Y, Maekawa T, et al
  • 学会等名: 第53回アメリカ血液学会
  • 発表場所: 米国、サンディエゴ
  • 年月日: 2011-12-11
• [学会発表] Combined effects of a pan-Abl1 kinase inhibitor, ponatinib and dasatinib against T315I mutant forms of Bcr-Abl1 : in vitro and in vivo studies (2011)
  • 著者名/発表者名: Tauchi T, Maekawa T, Ohyashiki K, et al
  • 学会等名: 第53回アメリカ血液学会
  • 発表場所: 米国、サンディエゴ
  • 年月日: 2011-12-11
• [学会発表] Targeting the hedgehog signaling pathway in therapy-resistant Bcr-Abl1 positive leukemia with ponatinib (2011)
  • 著者名/発表者名: Katagiri S, Maekawa T, Ohyashiki K, et al
  • 学会等名: 第53回アメリカ血液学会
  • 発表場所: 米国、サンディエゴ
  • 年月日: 2011-12-11
• [学会発表] Combined effects of the hedgehog inhibitor LDE225 and nilotinib in a random mutagesesis screen (2011)
  • 著者名/発表者名: Tauchi T, Okabe S, Maekawa T, et al
  • 学会等名: 第73回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2011-10-15
• [学会発表] Involvement of C/EBPβ in BCR/ABL-dependent leukemogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y, Hirai H, Maekawa T, et al
  • 学会等名: 第73回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2011-10-15
• [学会発表] Cord blood transplantation for T315I-mutated blastic-phase chronic myeloid leukemia (2011)
  • 著者名/発表者名: Kunitomi A, Kotani S, Maekawa T, et al
  • 学会等名: 第73回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2011-10-15
• [学会発表] A new BCR/ABL-positive megakaryoblastic cell line resistant to both imatinib and dasatinib (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimazu Y, Hishizawa M, Maekawa T, et al
  • 学会等名: 第73回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] Galectin-3 induced by leukemia microenvironment promotes drug resistance and BM lodgment in CML (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto M, Kuroda J, Maekawa T, et al
  • 学会等名: 第73回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] AV-65 inhibited the growth of myeloma cells by enhancing β-TrCP-mediated β-catenin ubiquitination (2011)
  • 著者名/発表者名: Yao H, Ashihara E, Maekawa T, et al
  • 学会等名: 第73回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] A microfluidic device to mimic the bone marrow environment : real-time observation of the leukemic cell behavior (2011)
  • 著者名/発表者名: Munaka T, Ashihara E, Maekawa T, et al
  • 学会等名: The 15^<th> Intemational Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
  • 発表場所: 米国、シアトル
• [図書] みんなに役立つ造血幹細胞移植の基礎と臨床#8212;改訂版 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前川 平
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 医薬ジャーナル社
• [備考] 京都大学医学部附属病院輸血細胞治療部
  • URL: http://dtm.kuhp.kyoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://dtm.duhp.kyoto-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.kuhp.kyoto-u.ac.jp/~ccmt/