ゲノム修復とiPS細胞技術を併用した先天性食細胞異常症に対する遺伝子治療法の開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04874
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 小池 健一 信州大学, 医学部, 特任教授 (40143979)
• 研究分担者: 中沢 洋三 信州大学, 医学部, 教授 (60397312) ; 重村 倫成 信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 講師 (70623916)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: iPS細胞 / ゲノム修飾 / 先天性好中球減少症 / 遺伝子治療

研究実績の概要

重症先天性好中球減少症（SCN）-iPS細胞の遺伝子編集実験と並行して、より高いCD34陽性細胞産生能が期待できるPTPN11c.G226A変異を有する若年性骨髄単球性白血病(JMML)患者由来のiPS細胞を用いて実験を行った。この患者からはPTPN11変異を有するiPS細胞と野生型PTPN11遺伝子を有するiPS細胞が樹立されたが、ヒト胚性幹細胞に特異的な種々のマーカーの発現や3胚葉分化能に差は認められなかった。マウスAGM-S3間質細胞上でBMP4、VEGFおよびSCF/TPOを添加した培養系でCD34陽性細胞数とCD34陽性CD45陽性細胞数を比較したところ、PTPN11変異遺伝子を持つiPS細胞の方が明らかに高値を示した。JMML患者から樹立された野生型PTPN11遺伝子を有する2つのiPSCクローンの造血分化能は、健常者から樹立されたiPSCクローンと同程度であった。次に、PTPN11変異遺伝子を持つJMML患者由来のiPSCの全エクソームシークエンスを行ったところ、細胞増殖と生存に必須と報告されているOSBP2c.C389T変異が認められた。PTPN11変異を有するJMML iPSCはこのOSBP2変異を有し、PTPN11変異を持たないJMML iPSCのOSBP2遺伝子は野生型であった。そこで、ZFNを用いた相同組換えアプローチにより、PTPN11変異の修復と導入を行った。PTPN11遺伝子とOSBP2遺伝子の両者に変異を持つiPSCにおいてPTPN11変異を修復したところ、2つの遺伝子が野生型のJMML iPSCと同レベルまでCD34陽性細胞産生は減少した。一方、2つの遺伝子が野生型のJMML iPSCへPTPN11変異を導入したところ、CD34陽性細胞産生は増加し、PTPN11遺伝子とOSBP2遺伝子の両者に変異を持つiPSCに匹敵するレベルに達した。

現在までの達成度 (段落)

29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

29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] Panobinostat inhibits the proliferation of CD34+CD38－cells under stimulation of hematopoietic growth factors on AGM-S3 cells in juvenile myelomonocytic leukemia. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurata, T, Matsuda K, Hirabayashi K, Shigemura T, Sakashita K, Nakahata T, Koike K.
  • 雑誌名: Pediatr Blood Cancer 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1002/pbc.27261
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increasing Risk of Disturbed Root Development in Permanent Teeth in Childhood Cancer Survivors Undergoing Cancer Treatment at Older Age. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Kamata T, Yanagisawa R, Morita D, Saito S, Sakashita K, Shiohara M, Kurita H, Koike K, Nakazawa Y
  • 雑誌名: J Pediatr Hematol Oncol 巻: 39 ページ: e150-4
  • DOI: 10.1097/MPH.0000000000000788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dramatic Reduction in Tumor Size During 5 Months of Pazopanib Therapy in Combination With Ifosfamide, Carboplatin, and Etoposide in an Early Infant With Progressive Soft Tissue Sarcoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Kurata T, Sano K, Suzuki S, Kaneko T, Motobayashi M, Shigemura T, Sumi T, Koike K, Nakazawa Y
  • 雑誌名: J Pediatr Hematol Oncol 巻: 39 ページ: 154-6
  • DOI: 10.1097/MPH.0000000000000628
  • 査読あり
• [雑誌論文] IFR4/MUM1-positive lymphoma in Waldeyer ring with co-expression of CD5 and CD10 (2017)
  • 著者名/発表者名: Chen L, Al-Kzayer LF, Liu T, Kobayashi N, Nakazawa Y, Koike K.
  • 雑誌名: Pediatric Blood & Cancer 巻: 64 ページ: 311-4
  • DOI: 10.1002/pbc.26236
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Aberrant methylation of protocadherin 17 and its prognostic value in pediatric acute lymphoblastic leukemia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Uyen TN, Sakashita K, Al-Kzayer LF, Nakazawa Y, Kurata T, Koike K.
  • 雑誌名: Pediatr Blood Cancer 巻: 64 ページ: 200-5
  • DOI: 10.1002/pbc.26259
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Clinical Utility of Next-generation Sequencing for Inherited Bone Marrow Failure Syndromes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu H, Okuno Y, Yoshida K, Koike K, Kojima S, 他26名
  • 雑誌名: Genet Med 巻: 19 ページ: 796-802
  • DOI: 10.1038/gim.2016.197
  • 査読あり
• [学会発表] 臍帯血移植後の輸血関連サイトメガロウイルス血症の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 重村倫成、小森一寿、盛田大介、平林耕一、倉田敬、齋藤章治、田中美幸、柳沢龍、坂下一夫、中沢洋三
  • 学会等名: 第40回日本造血細胞移植学会総会
• [学会発表] 重症先天性好中球減少症責任遺伝子ELANE変異を認めた無症候性母親の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 重村倫成、小林法元、上松一永、中沢洋三、小原収
  • 学会等名: 第1回日本免疫不全・自己炎症学会
• [学会発表] A novel heterozygous C243Y A20/TNFAIP3 gene mutation is responsible for chronic inflammation in autosomal dominant Behcet’s disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigemura T, Kobayashi N, Kobayashi K, Agematsu K
  • 学会等名: 第60回小児リウマチ学会総会・学術集会