MDS・AML由来エキソソームによる間質機能修飾機構の解析と新規治療法の開発

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09482
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 小船 雅義 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (90336389)
• 研究分担者: 佐藤 勉 札幌医科大学, 医学部, 講師 (40404602) ; 堀口 拓人 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (70634674) [辞退] ; 高田 弘一 札幌医科大学, 医学部, 助教 (90398321) ; 村瀬 和幸 札幌医科大学, 医学部, 助教 (90444918)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: エクソソーム / 骨髄間質 / 間葉系幹細胞 / 白血病幹細胞 / 細胞外小胞

研究実績の概要

骨髄異形成症候群（MDS）/白血病(AML)細胞の遺伝子解析の結果、その遺伝子変異の概要が明らかとされつつある。一方、最近になって、骨髄間質細胞特異的なSbds/β-cateninノックアウト・マウスにおいては、血球細胞の遺伝子異常が蓄積された結果、MDS/AMLを発症することが見出され、ヒトMDSの発症進展におけるニッチ異常が注目されている。そこで、間質細胞におけるHematopoiesis 関連遺伝子の発現をＰＣＲアレイで解析した結果、MDS/AML由来間質において、多数の遺伝子群が低下していることを見出した。特に造血前駆・幹細胞分画を制御する因子に着目して、AML/MDS由来の骨髄間質細胞における遺伝子発現を解析した結果、SCF、HHIP、Jagged-1の発現が、全例で低下していた。さらに、この異常が誘導される分子機構を解析した結果、MDS/AML細胞と間質細胞はBoyden chamberを用いた接着および非接着培養の両者において、遺伝子異常が誘導された。これまで解析していなかった細胞外小胞（extracellular vesicle）の関与を想定し、CD34+AML細胞にGFP遺伝子を導入し、細胞膜をPKH26で赤色蛍光標識した後に、間質細胞との共培養を行った。超解像顕微鏡による解析の結果、ヒト骨髄間質細胞内にGFPシグナルが、び漫性に検出され、PKH26陽性膜成分が細胞膜および細胞内エンドソームに検出されることが明らかとなった。これらのことは、MDS/AML細胞から分泌されたエキソソームは、ヒト骨髄間質細胞にトランスファーされ、多彩な遺伝子群の発現異常を誘導することを示唆しているものと考えられた。

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

本年度に関しては、当初予定していたどおり研究が進行し、順調に成果がえられている。このことから、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

今年度の研究により白血病細胞から間質細胞に、エクソソームがトランスファーされることが明らかとなった。今後、エクソソーム内のどの成分が遺伝子発現異常を惹起するのか明らかにする必要がある。また、ＭＤＳ患者においてもエクソソームのトランスファーが造血不全を惹起する一因となるのか解析する必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of duloxetine in Japanese patients with chemotherapy-induced peripheral neuropathy: a pilot randomized trial. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirayama Y, Ishitani K, Sato Y, Iyama S, Takada K, Murase K, Kuroda H, Nagamachi Y, Konuma Y, Fujimi A, Sagawa T, Ono K, Horiguchi H, Terui T, Koike K, Kusakabe T, Sato T, Takimoto R, Kobune M, Kato J
  • 雑誌名: Int J Clin Oncol 巻: 20 ページ: 866-871
  • DOI: 10.1007/s10147-015-0810-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase I trial of oral S-1 combined with hepatic arterial infusion of gemcitabine in unresectable biliary tract cancer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishiwatari H, Hayashi T, Yoshida M, Ono M, Sato T, Miyanishi K, Sato Y, Takimoto R, Kobune M, Kato J.
  • 雑誌名: Cancer Chemother Pharmacol 巻: 75 ページ: 805-812
  • DOI: 10.1007/s00280-015-2704-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased duodenal iron absorption through up-regulation of divalent metal transporter 1 from enhancement of iron regulatory protein 1 activity in patients with nonalcoholic steatohepatitis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hoki T, Miyanishi K, Tanaka S, Takada K, Kawano Y, Sakurada A, Sato M, Kubo T, Sato T, Sato Y, Takimoto R, Kobune M, Kato J.
  • 雑誌名: Hepatology 巻: 62 ページ: 751-761
  • DOI: 10.1002/hep.27774
  • 査読あり
• [学会発表] Exosomal microRNAs in bone marrow cavity induce stromal dysfunction in AML/MDS (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Horiguchi, Masayoshi Kobune, Shohei Kikuchi, Kazuyuki Murase, Satoshi Iyama, Kohichi Takada, Tsutomu Sato, Yasushi Sato1), Koji Miyanishi1), Rishu Takimoto, Hiroyuki Kuroda, Masahiro Maeda, Junji Kato
  • 学会等名: 第77回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 石川県金沢市 ホテル日航金沢
  • 年月日: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [図書] 今日の治療指針2015：鉄欠乏性貧血 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小船雅義
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 医学書院
• [図書] 今日の診断指針2015：鉄欠乏性貧血 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小船雅義
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 医学書院