骨髄低酸素環境における骨髄腫幹細胞維持分子を標的とした新規治療開発

• 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: 25112706
• 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): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 多発性骨髄腫 / 骨髄腫幹細胞 / 低酸素環境 / Wnt/β-catenin経路 / 骨髄微小環境 / がん幹細胞

研究実績の概要

【研究経緯と目的】多発性骨髄腫 (MM) に対する治療成績は、近年の造血幹細胞移植術の進歩やボルテゾミブやレナリドマイドなどの新規治療薬の開発により急速に向上してきた。しかし根治できるMMはごく一部の症例に限られ、その原因の一つとして、MM細胞を供給する幹細胞が残存することが指摘されている。本研究では、①低酸素環境下にあるMM幹細胞の性状・動態を解析し、②MM根治に向けた標的分子を探索することを目的とした。
【研究実績の概要】①低酸素環境適応MM（MM-HA）幹細胞の性状解析：MM細胞株を低酸素(1%02)環境下で長期間培養して、AMO-1/HA、OPM-2/HA、IM-9/HAの３つの低酸素適応細胞株を樹立した(MM-HA細胞株)。MM-HA幹細胞の性状解析では、SP分画やGo期の細胞が多く、β-cateninの発現が高いなど、いわゆる”幹細胞性”を示すことを確認した。②細胞増殖はHA株で有意に遅く、Ki67/7-AADによる細胞周期解では、7-AADの蛍光強度が2nに存在するG0/G1分画のうち、Ki67陰性のG0期の細胞集団は、HA株において親株より有意に多く存在した。これらの細胞株のうち、AMO-1親株とHA株を用いて正所性MM担癌モデルマウスを作製し生存期間の検討した。HA株を移植したマウスにおいて有意に生存期間の短縮を認めた。これらのことからMM-HA株も、いわゆる“がん幹細胞”の性質を有することが示唆された。次に、我々がMMの新たな治療標的として明らかにしてきたWnt/β-catenin経路について検討した。HA株においてβ-cateninの発現増強やWnt/β-catenin/TCFシグナルの亢進は認めず、HA株のMM幹細胞性にはWnt経路は関与していないことが推察された。今後、MM幹細胞維持に重要な経路について網羅的に解析し標的分子を同定したい。

現在までの達成度 (段落)

26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

26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] Targeting the canonical Wnt /β-catenin pathway in hematological malignancies. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ashihara E, Takada T, Maekawa T
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: - 号: 6 ページ: 665-671
  • DOI: 10.1111/cas.12655
  • NAID: 120005767015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CCR1-mediated accumulation of myeloid cells in the liver microenvironment promoting mouse colon cancer metastasis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirai H, Fujishita T, Kurimoto K, Miyachi H, Kitano S, Inamoto S, Itatani Y, Saitou M, Maekawa T, Taketo MM
  • 雑誌名: Clin Exp Metastasis 巻: 31 号: 8 ページ: 977-989
  • DOI: 10.1007/s10585-014-9684-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CCR1-mediated Accumulation of Myeloid Cells in the Liver Microenvironment Promoting Mouse Colon Cancer Metastasis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirai H, et al
  • 雑誌名: Clinical and Experimental Metastasis 巻: 32 号: 8 ページ: 2245-55
  • DOI: 10.1002/stem.1701
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CCAAT/Enhancer-Binding Protein β Expressed by Bone Marrow Mesenchymal Stromal Cells Regulates Early B-Cell Lymphopoiesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka S, Miura Y, Yao H, Satake S, Hayashi Y, Tamura A, Hishita T, Ichinohe T, Hirai H, Takaori-Kondo A, Maekawa T
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 32 号: 3 ページ: 730-740
  • DOI: 10.1002/stem.1555
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of the dual PI3K and mTOR inhibitor NVP-BEZ in combination with nilotinib against BCR-ABL-positive leukemia cells involves the ABL kinase domain mutation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okabe S, Tauchi T, Tanaka Y, Kitahara T, Kimura S, Maekawa T, Ohyashiki K
  • 雑誌名: Cancer Biol Ther 巻: 15 号: 2 ページ: 207-215
  • DOI: 10.4161/cbt.26725
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Two Susceptibility Loci to Takayasu Arteritis Reveal a Synergistic Role of the IL12B and HLA-B Regions in a Japanese Population (2013)
  • 著者名/発表者名: Terao C, Yoshifuji H, Kimura A, Matsumura T, Ohmura K, Takahashi M, Shimizu M, Kawaguchi T, Chen Z, Naruse TK, Sato-Otsubo A, Ebana Y, Maejima Y, Kinoshita H, Murakami K, Kawabata D, Wada Y, Narita I,
  • 雑誌名: American Journal of Human Genetics 巻: 93 号: 2 ページ: 289-297
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2013.05.024
  • 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] Chimerism of bone marrow mesenchymal stem/stromal cells in allogeneic hematopoietic cell transplantation: is it clinically relevant? (2013)
  • 著者名/発表者名: Miura Y, Yoshioka S, Yao H, Takaori-Kondo A, Maekawa T, Ichinohe T.
  • 雑誌名: Chimerism 巻: 4(3) 号: 3 ページ: 78-83
  • DOI: 10.4161/chim.25609
  • 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] 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] Loss of SMAD4 from colorectal cancer cells promotes CCL15 expression to recruit CCR1+ myeloid cells and facilitate liver metastasis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Itatani Y, Kawada K, Fujishita T, Kakizaki F, Hirai H, Matsumoto T, Iwamoto M, Inamoto S, Hatano E, Hasegawa S, Maekawa T, Uemoto S, Sakai Y, Taketo MM
  • 雑誌名: Gastroenterol 巻: 145(5) 号: 5 ページ: 1064-1075
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2013.07.033
  • NAID: 120005348333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myeloid-Derived Suppressor Cells Play Crucial Roles in the Regulation of Mouse Collagen-Induced Arthritis. (2013)
  • 著者名/発表者名: 1. Fujii W, Ashihara E, Hirai H, Nagahara H, Kajitani N, Fujioka K, Murakami K, Seno T, Yamamoto A, Ishino H, Kohno M, Maekawa T, Kawahito Y.
  • 雑誌名: J Immunol 巻: 191 号: 3 ページ: 1073-1081
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1203535
  • 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, Kamio N, Huang G, Matsusue A, Ogino S, Kimura N, Satake S, Ashihara E, Imanishi J, Tenen DG ,Maekawa T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8
  • 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] Association of Takayasu arteritis with HLA-B*67:01 and two amino acids in HLA-B protein. (2013)
  • 著者名/発表者名: Terao C, Yoshifuji H, Ohmura K, Murakami K, Kawabata D, Yurugi K, Tazaki J, Kinoshita H, Kimura A, Akizuki M, Kawaguchi Y, Yamanaka H, Miura Y, Maekawa T, Saji H, Mimori T
  • 雑誌名: Rheumatology 巻: 52(10) 号: 10 ページ: 1769-1774
  • DOI: 10.1093/rheumatology/ket241
  • 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
• [学会発表] CMLに対するIFNαの作用における転写因子C/EBPβの関与. (2015)
  • 著者名/発表者名: 横田明日美、平位秀世、林嘉宏、田村彰広、佐藤淳至、岩佐麿佐紀、藤城綾、庄司月美、三浦康生、前川 平
  • 学会等名: 平成26年度文部科学省新学術領域研究 がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動 公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-01-28
• [学会発表] ABLファミリー遺伝子間での生理作用の違いから検討できる分子機構とその意義. (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥田恵子、横田明日美、庄司月美、平位秀世、前川平
  • 学会等名: 第19回造血器腫瘍研究会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2015-01-24
• [学会発表] C/EBPbetaによる造血幹細胞制御. (2015)
  • 著者名/発表者名: 平位秀世、佐藤淳至、田村彰広、横田明日美、庄司月美、三浦康生、志馬伸朗、前川 平
  • 学会等名: 第19回造血器腫瘍研究会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2015-01-23
• [学会発表] CCR1-mediated formation of liver microenvironment for colon cancer metastasis (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirai H, Fujishita T, Kurimoto K, Saitou M, Maekawa T,Taketo MM
  • 学会等名: 日本癌学会シンポジウム/共同利用・共同研究拠点シンポジウム「がん幹細胞・微小環境・分子標的～がん進展制御への挑戦」
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-01-21
• [学会発表] Hypoxia-adapted myeloma cells possess stem cell characters. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ashihara E, Nakagawa Y, Yao H, Takada T, Yokota A, Miura Y, Takata K, Hirai H, Kitamura Y, Maekawa T
  • 学会等名: 日本癌学会シンポジウム/共同利用・共同研究拠点シンポジウム「がん幹細胞・微小環境・分子標的～がん進展制御への挑戦」
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2015-01-21
• [学会発表] 低酸素環境に潜む白血病・骨髄腫幹細胞の殲滅を目指した革新的治療法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 前川 平
  • 学会等名: がん微小環境ネットワークの統合的研究（文部科学省・科学研究費補助金・新学術領域研究）班会議
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-01-14
• [学会発表] Essential Roles of C/EBPβ in Survival of Ly6C- monocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, Hirai H, Yokota A, Sato A, Yao H, Iwasa M, Fujishiro A, Miura Y, Maekawa T
  • 学会等名: American Society of Hematology, 56th Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2014-12-08
• [学会発表] CCR1-Mediated Formation of Liver Microenvironment for Cancer Metastasis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirai H, Fujishita T, Kurimoto K, Saitou M, Maekawa T, Mark M Taketo
  • 学会等名: American Society of Hematology, 56th Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2014-12-08
• [学会発表] C-Terminal Domain of ABL Family Kinases, ABL and ARG, Defines Their Distinct Leukemogenic Activities in Vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokota A, Hirai H, Shoji T, Maekawa T, Okuda K
  • 学会等名: American Society of Hematology, 56th Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2014-12-07
• [学会発表] Effect of irradiation on the characteristics of human bone marrow mesenchymal stromal/stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Iwasa M, Miura Y, Yao H, Yoshioka S, Fujishiro A, Tamura A, Sato A, Yokota A, Hirai H, Ando A, Ichinohe T, Maekawa T
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology （第７６回日本血液学会学術総会)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-11-01
• [学会発表] Panovinostat and Ponatinib show synergistic cytotoxicity against Imatinib-resistant CML cell lines. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuda Y, Yamauchi T, Shigemi H, Negoro E, Morinaga K, Uzui K, Nishi R, Kimua S, Maekawa T, Ueda T
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology （第７６回日本血液学会学術総会）
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-11-01
• [学会発表] solation of mesenchymal stromal/stem cells from UCB ineligible for public UCB donation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka S, Miura Y, Yao H, Iwasa M, Fujishiro A, Higashi Y, Yokota A, Tamura A, Sato A, Hirai H, Ichinohe T, Takaori-Kondo A, Maekawa T
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology （第７６回日本血液学会学術総会)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-11-01
• [学会発表] C/EBPβpromotes initial expansion and exhaustion of hematopoietic stem cells in response to stresses. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato A, Hirai H, Tamura A, Yokota A, Hayashi Y, Yao H, Yoshiioka S, Iwasa M, Miura Y, Maekawa T
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology (第７６回日本血液学会学術総会)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-10-31
• [学会発表] Critical roles of C/EBP β for survival of Ly6C-Monocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, Hirai H, Yokota A, Sato A, Yao H, Yoshioka S, Iwasa M, Miura Y, Ashi
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology （第７６回日本血液学会学術総会)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-10-31
• [学会発表] : Involvement of C/EBP β in IFN α-induced differentiation of BCR-ABL-expressing leukemic cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokota A, Hirai H, Hayashi Y, Tamura A, Sato A, Yao H,Yoshioka S, Iwasa M, Miura Y, Maekawa T
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology （第７６回日本血液学会学術総会)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-10-31
• [学会発表] BCR-ABL発現白血病細胞に対するC/EBPβを介したIFNαの作用. (2014)
  • 著者名/発表者名: 横田明日美、平位秀世、林 嘉宏、田村彰広、佐藤淳至、八尾尚幸、岩佐麿佐紀、藤城 綾、三浦康生、前川 平
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] Parathyroid hormone enhances expansion through CDH11 in human bone marrow mesenchymal stromal/stem cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yao H, Miura Y, Yoshioka S, Hayashi Y, Yokota A, Tamura A, Ichinohe T, Hirai H and Maekawa T.
  • 学会等名: AsiaCORD 2013, Scientific Symposium I-1 "New Insights into Stem Cell Biology- Stem Cell Development & Differentiation"
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] C/EBPβ in mesenchymal stromal/stem cells regulates early B cell lymphopoiesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka S, Miura Y, Yao H, Hayashi Y, Tamura A, Hishita T, Ichinohe T, Hirai H, Takaori-Kondo A and Maekawa T.
  • 学会等名: AsiaCORD 2013, Scientific Symposium I-1 "New Insights into Stem Cell Biology- Stem Cell Development & Differentiation"
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Myeloid-derived suppressor cells have regulatory roles in mouse collagen-induced arthritis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujii W, Ashihara E, Hirai H, Nagahara H, Kajitani N, Fujioka K, Murakami K, Seno T, Yamamoto A, Ishino H, Kohno M, Maekawa T, Kawahito Y.
  • 学会等名: Annual European Congress of Rheumatology 2013.
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 招待講演
• [学会発表] Impact of donor-specific anti-HLA and anti-angiotensin-II type 1 receptor antibodies on graft fibrosis after immunosuppression withdrawal in pediatric liver transplantation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohe H, Uchida Y, Yoshizawa A, Hirao H, Taniguchi M, Maruya E, Maekawa T, Uemoto S, Terasaki PI.
  • 学会等名: The 13th Congress of the Asian Society of Transplantation
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] C/EBPβ expressed by bone marrow mesenchymal stromal cells is indispensable for precursor B-cell lymphopoiesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka S, Miura Y, Yao H, Iwasa M, Sato A, Tamura A, Yokota A, Hishita T, Ichinohe T, Hirai H, Maekawa T.
  • 学会等名: 55th American Society of Hematology
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Cytokine-STATs signalings upregulate endogenous C/EBPβ in BCR-ABL+ leukemic cells independently from BCR-ABL signaling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yokota A, Hirai H, Hayashi Y, Tamura A, Sato A, Yao H, Yoshioka S, Iwasa M, Ashihara E, Miura Y, Maekawa T.
  • 学会等名: 55th American Society of Hematology
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Cell-intrinsic and -extrinsic involvement of C/EBPβ in the regulation of hematopoietic stem cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura A, Hirai H, Hayashi Y, Yokota A, Sato A, Yao H, Yoshioka S, Iwasa M, Ashihara E, Miura Y, Maekawa T.
  • 学会等名: 55th American Society of Hematology
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Hypoxia-Adapted Myeloma Cells Possess Stem Cell Character. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ashihara E, Nakagawa Y, Yao H, Yokota A, Miura Y, Takata K, Kitamura Y, Hirai H , Maekawa T.
  • 学会等名: 55th American Society of Hematology
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 招待講演
• [図書] Emerging Trends in Cell and Gene Therapy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ashihara E, Maekawa T
  • 総ページ数: 705
  • 出版者: Springe, New York Heidelberg Dordrecht London
• [備考] 京都大学医学部附属病院輸血細胞治療部 研究年報・業績 2013年
  • URL: http://dtm.kuhp.kyoto-u.ac.jp/report