NOTCHアゴニスト剤を基軸とする急性巨核芽球性白血病に対する新規治療法の開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04312
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 大里 元美 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特別招聘教授 (90314286)
• 研究分担者: 横溝 智雅 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 助教 (80590314)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 癌 / トランスレーショナルリサーチ

研究実績の概要

白血病の治療成績は化学療法の進歩および造血幹細胞移植により改善されたものの、まだ治癒率は50%程度であり副作用も多く、新規治療の開発が必要である。本研究は、急性巨核芽球性白血病の分子機序解明とそれに基づく分子標的治療法の開発を目指す。特に下記の２点を本研究の目的としており、平成２７年度においては早期に実施予定であった研究をほぼ終了している。
１、マウスモデルと次世代シーケンスを用いた急性巨核芽球性白血病の主要遺伝子変異（ドライバー変異）の同定
（１）マウスモデルによる候補遺伝子異常の検索を行い、NOTCH系遺伝子に高頻度に変異があることを同定した。（２）次世代シーケンスによる急性巨核芽球性白血病臨床サンプルでの遺伝子変異の網羅的検索を行い、NOTCH系遺伝子の機能消失変異があることを確認した。
２、NOTCHアゴニスト剤を基軸とする急性巨核芽球性白血病に対する新規治療法の開発
（１）in vitro 液体細胞培養系による検討をNOTCHアゴニスト剤１剤ついて行い、細胞増殖抑制、細胞死誘導効果を確認した。（２）in vivo xenograftマウスモデル系を用いた検討を細胞株を用いて行った。

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

本研究で目的としてあげた下記の２点について平成２７年度の進捗状況を次に記す。
１、急性巨核芽球性白血病の主要遺伝子変異（ドライバー変異）の検索
（１）マウスモデルによる候補遺伝子異常の検索を平成２７年度に行いこれを終了した。（２）次世代シーケンスによる急性巨核芽球性白血病臨床サンプルでの遺伝子変異の網羅的検索を平成２７年度度に実施しNOTCH系遺伝子の機能消失変異を高頻度に同定した。
２、NOTCHアゴニスト剤を基軸とする急性巨核芽球性白血病に対する新規治療法の開発
（１）in vitro 細胞培養系による検討について、平成２７年度はNOTCHアゴニスト剤１剤の効果について液体細胞培養系において検討し、細胞増殖抑制、細胞死誘導効果を認めた。（２）in vivo xenograftマウスモデル系を用いた検討については、細胞株（３種）を用いた検討を行った。

今後の研究の推進方策

１、急性巨核芽球性白血病の主要遺伝子変異（ドライバー変異）の検索
予定していた（１）マウスモデルと（２）次世代シーケンスを用いた遺伝子変異の検索を昨年度（平成２７年度）に終了したので、本年度（平成２８年度）は発現マイクロアレイを８種の急性巨核芽球性白血病細胞株を含む５０種以上の急性骨髄性白血病株について行い急性巨核芽球性白血病細胞株においてNOTCHシグナル系遺伝子の発現が低下しているかを検討する。（３）主要遺伝子変異（ドライバー変異）と言えるだけの生物学的機能への影響があるかを検討についてはNOTCH系遺伝子のノックダウン・過発現による白血病細胞の増殖や細胞死への影響を検討する。
２、NOTCHアゴニスト剤を基軸とする急性巨核芽球性白血病に対する新規治療法の開発
（１）in vitro 細胞培養系による検討については、昨年度の実験でその効果を認めたNOTCHアゴニスト剤に加え、本年度、来年度は新たに他のNOTCHアゴニスト剤（抗体など）を検討する。また半固形培地による薬剤感受性の検討も行う（液体培養にくらべ半固形培地は白血病幹細胞分画に対する効果を評価しやすい）。（２）in vivo xenograftマウスモデル系を用いた検討については、昨年度に行った細胞株に加え、本年度、来年度は白血病臨床サンプルでの検討も行う予定である。

研究成果

• [国際共同研究] National University of Singapore(Singapore)
  • 国名: シンガポール
  • 外国機関名: National University of Singapore
• [国際共同研究] University of Otago(New Zealand)
  • 国名: ニュージーランド
  • 外国機関名: University of Otago
• [雑誌論文] RUNX1 haploinsufficiency results in granulocyte colony-stimulating factor hypersensitivity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Chin DW, Sakurai M, Nah GS, Du L, Jacob B, Yokomizo T, Matsumura T, Suda T, Huang G, Fu XY, Ito Y, Nakajima H, Osato M.
  • 雑誌名: Blood Cancer J. 巻: 6 ページ: e379
  • DOI: 10.1038/bcj.2015.105
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The artificial loss of Runx1 reduces the expression of quiescence-associated transcription factors in CD4(+) T lymphocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wong WF, Kohu K, Nagashima T, Funayama R, Matsumoto M, Movahed E, Tan GM, Yeow TC, Looi CY, Kurokawa M, Osato M, Igarashi K, Nakayama K, Satake M.
  • 雑誌名: Mol Immunol. 巻: 68 ページ: 223-33
  • DOI: 10.1016/j.molimm.2015.08.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mouse models for core binding factor leukemia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Chin DW, Watanabe-Okochi N, Wang CQ, Tergaonkar V, Osato M.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 29 ページ: 1970-80
  • DOI: 10.1038/leu.2015.181
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MYC regulates the core pre-mRNA splicing machinery as an essential step in lymphomagenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Koh CM, Bezzi M, Low DH, Ang WX, Teo SX, Gay FP, Al-Haddawi M, Tan SY, Osato M, Sabò A, Amati B, Wee KB, Guccione E.
  • 雑誌名: Nature 巻: 523 ページ: 96-100
  • DOI: 10.1038/nature14351
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] DUSP10 regulates intestinal epithelial cell growth and colorectal tumorigenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Png CW, Weerasooriya M, Guo J, James SJ, Poh HM, Osato M, Flavell RA, Dong C, Yang H, Zhang Y.
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 35 ページ: 206-17
  • DOI: 10.1038/onc.2015.74
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hematopoiesis specific loss of Cdk2 and Cdk4 results in increased erythrocyte size and delayed platelet recovery following stress. (2015)
  • 著者名/発表者名: Jayapal SR, Wang CQ, Bisteau X, Caldez MJ, Lim S, Tergaonkar V, Osato M, Kaldis P.
  • 雑誌名: Haematologica 巻: 100 ページ: 431-8
  • DOI: 10.3324/haematol.2014
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Bimodal Influence of Vitamin D in Host Response to Systemic Candida Infection-Vitamin D Dose Matters. (2015)
  • 著者名/発表者名: Lim JH, Ravikumar S, Wang YM, Thamboo TP, Ong L, Chen J, Goh JG, Tay SH, Chengchen L, Win MS, Leong W, Lau T, Foo R, Mirza H, Tan KS, Sethi S, Khoo AL, Chng WJ, Osato M, Netea MG, Wang Y, Chai LY.
  • 雑誌名: J Infect Dis 巻: 212 ページ: 635-44
  • DOI: 10.1093/infdis/jiv033
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hematopoietic stem cell enhancer: a powerful tool in stem cell biology. (2015)
  • 著者名/発表者名: Koh CP, Ng CE, Nah GS, Wang CQ, Tergaonkar V, Matsumura T, Yokomizo T, Suda T, Osato M.
  • 雑誌名: Histol Histopathol 巻: 30 ページ: 661-72
  • DOI: 10.14670/HH-30.661
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cbfb deficiency results in differentiation blocks and stem/progenitor cell expansion in hematopoiesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang CQ, Chin DW, Chooi JY, Chng WJ, Taniuchi I, Tergaonkar V, Osato M.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 29 ページ: 753-7
  • DOI: 10.1038/leu.2014.316
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Whole-transcriptome analysis of endothelial to hematopoietic stem cell transition reveals a requirement for Gpr56 in HSC generation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Solaimani Kartalaei P, Yamada-Inagawa T, Vink CS, de Pater E, van der Linden R, Marks-Bluth J, van der Sloot A, van den Hout M, Yokomizo T, van Schaick-Solernó ML, Delwel R, Pimanda JE, van IJcken WF, Dzierzak E.
  • 雑誌名: J Exp Med 巻: 212 ページ: 93-106
  • DOI: 10.1084/jem.20140767
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Enhancer for Runx1, eR1: a powerful tool in stem cell biology (2016)
  • 著者名/発表者名: Osato M
  • 学会等名: JSPS-NUS Joint Symposium
  • 発表場所: Singapore (Singapore)
  • 年月日: 2016-01-14 – 2016-01-16
  • 国際学会
• [学会発表] Whole-mount three-dimensional analysis of hematopoietic development in the mouse embryonic head (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokomizo T, Iizuka K, Osato M, Takaku T, Komatsu N
  • 学会等名: JSPS-NUS Joint Symposium
  • 発表場所: Singapore (Singapore)
  • 年月日: 2016-01-14 – 2016-01-16
  • 国際学会
• [学会発表] Highly efficient Runx1 enhancer eR1-mediated genetic engineering for fetal, child and adult hematopoietic stem cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Osato M
  • 学会等名: 14th Asian Conference on Transcription
  • 発表場所: Singapore (Singapore)
  • 年月日: 2015-12-03 – 2015-12-04
  • 国際学会
• [学会発表] Enhancer for Runx1, eR1: a powerful tool in stem cell and cancer biology (2015)
  • 著者名/発表者名: Osato M
  • 学会等名: Frontiers in Cancer Science 2015
  • 発表場所: Singapore (Singapore)
  • 年月日: 2015-11-02 – 2015-11-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] An Upstream RUNX3 Enhancer Regulates the Development of Gut-Associated Anti-Tumorigenic CD8+CD103+ Cytotoxic T Lymphocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Osato M
  • 学会等名: 20th Runx meeting
  • 発表場所: Rehovot(Israel)
  • 年月日: 2015-10-18 – 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Intraepithelial Lymphocytes against Gastrointestinal Cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: Osato M
  • 学会等名: Singapore Gastric Cancer Consortium’s 8th Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: Singapore (Singapore)
  • 年月日: 2015-07-22 – 2015-07-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Highly efficient Runx1 enhancer eR1-mediated genetic engineering for fetal and adult hematopoietic stem cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Osato M, Koh CP, Yokomizo T
  • 学会等名: 13th Stem Cell Research Symposium
  • 発表場所: University of Tokyo (Tokyo, Japan)
  • 年月日: 2015-05-29 – 2015-05-30
  • 国際学会
• [学会発表] Disruption of Runx1 and Runx3 Leads to Bone Marrow Failure and Leukemia Predisposition due to Transcriptional and DNA Repair Defects. (2015)
  • 著者名/発表者名: Osato M
  • 学会等名: 6th JSH International Symposium
  • 発表場所: Karuizawa Prince Hotel (Nagano, Japan)
  • 年月日: 2015-05-22 – 2015-05-23
  • 国際学会