オーダーメイド治療を目指した日本人白血病細胞株バンクの整備と抗がん剤感受性の解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09645
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 犬飼 岳史 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (30293450)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 白血病 / 薬剤感受性 / 遺伝子多型 / 遺伝子変異 / ゲノム編集

研究実績の概要

1.　日本人由来のB前駆細胞型ALL細胞株の72株を対象にした薬剤感受性におけるGWAS(genome-wide association study)解析において、imputationによって精度を高めた解析を行い、薬剤感受性との関連性が示唆されるSNPを抽出することができた。
2.　日本人由来のB前駆細胞型ALL細胞株の72株を対象に行ったGWAS解析のためのSNP array解析の結果を二次利用し、各細胞株によるarray CGH解析によるdigital karyotypingを行った。その結果、TCRおよびIg遺伝子再構成に伴う欠失も検出できる高精度でゲノムの増幅・欠失をデータ・ベース化することが出来た。
3.　次世代シーケンサーによってゲノムの変異解析を行った。このうち、代表的な予後不良因子であるTP53遺伝子変異において、MDM2阻害剤に対する感受性との関連性を確認し、薬剤感受性解析における細胞株バンクのモデル実験系としての有用性を明らかにすることができた。
4.　薬剤感受性との関連性が示唆されたSNPを細胞遺伝学的に検証するために、CRISPR-Cas9を用いた相同組み換えによるゲノム編集技術を応用して、SNP型の組み換えを試みたが、成功しなかった。その背景として、白血病細胞株における相同組み換えのための遺伝子修復機構の破綻が考えられた。そこで、PARP1阻害剤に対する細胞株の感受性を指標に、相同組み換えのための遺伝子修復機構を機能的に評価したところ、相同組み換えに失敗した細胞株はいずれもPARP1阻害剤に高感受性であることが判明した。そこで、PARP1阻害剤に耐性を示し、相同組み換えのための遺伝子修復機構が機能的に保たれていると想定される細胞株を対象として、改めてゲノム編集技術による遺伝子への変異導入を試みたところ成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Splicing variant profiles and single nucleotide polymorphisms of the glucocorticoid receptor gene in relation to glucocorticoid sensitivity of B-cell precursor acute lymphoblastic leukaemia. (2018)
  • 著者名/発表者名: Huang M, Inukai T, Kagami K, Abe M, Shinohara T, Watanabe A, Somazu S, Oshiro H, Goi K, Goto H, Minegishi M, Iwamoto S, Urayama KY, Sugita K.
  • 雑誌名: Hematol Oncol. 巻: 36(1) ページ: 245-251
  • DOI: 10.1002/hon.2471.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regional evaluation of childhood acute lymphoblastic leukemia genetic susceptibility loci among Japanese. (2018)
  • 著者名/発表者名: Urayama KY, Takagi M, Kawaguchi T, Matsuo K, Tanaka Y, Ayukawa Y, Arakawa Y, Hasegawa D, Yuza Y, Kaneko T, Noguchi Y, Taneyama Y, Ota S, Inukai T, et al.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 8(1) ページ: 789
  • DOI: 10.1038/s41598-017-19127-7.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inflammatory mediator ultra-low-molecular-weight hyaluronan triggers necrosis of B-precursor leukemia cells with high surface CD44 expression. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kasai S, Furuichi Y, Ando N, Kagami K, Abe M, Nakane T, Goi K, Inukai T, Saitoh S, Ohno S, Okazaki S, Nagano O, Saya H, Sugita K.
  • 雑誌名: Cell Death Dis. 巻: 8(6) ページ: e2857
  • DOI: 10.1038/cddis.2017.249.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lack of association between deletion polymorphism of BIM gene and in vitro drug sensitivity in B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Huang M, Miyake K, Kagami K, Abe M, Shinohara T, Watanabe A, Somazu S, Oshiro H, Goi K, Goto H, Minegishi M, Iwamoto S, Kiyokawa N, Sugita K, Inukai T.
  • 雑誌名: Leuk Res. 巻: 60 ページ: 24-30
  • DOI: 10.1016/j.leukres.2017.06.003.
  • 査読あり
• [雑誌論文] TGFβ1 synergizes with FLT3 ligand to induce chemoresistant quiescence in acute lymphoblastic leukemia with MLL gene rearrangements. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tamai M, Furuichi Y, Kasai S, Ando N, Harama D, Goi K, Inukai T, Kagami K, Abe M, Ichikawa H, Sugita K.
  • 雑誌名: Leuk Res. 巻: 61 ページ: 68-76
  • DOI: 10.1016/j.leukres.2017.08.013.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-leukemic activity of bortezomib and carfilzomib on B-cell precursor ALL cell lines. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Inukai T, Imamura T, Yano M, Tomoyasu C, Lucas DM, Nemoto A, Sato H, Huang M, Abe M, Kagami K, Shinohara T, Watanabe A, Somazu S, Oshiro H, Akahane K, Goi K, Kikuchi J, Furukawa Y, Goto H, Minegishi M, Iwamoto S, Sugita K.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 12(12) ページ: e0188680
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0188680.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Association between asparaginase synthetase gene methylation status with karyotypes in childhood BCP-ALL (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe A, Inukai T
  • 学会等名: 第59回日本小児血液がん学会
• [学会発表] B 前駆細胞型 ALL 細胞株の Ara-C 感受性における DCK遺伝子多型と変異の意義 (2017)
  • 著者名/発表者名: 篠原珠緒, 犬飼岳史, 渡邊敦, 大城浩子, 赤羽弘資, 合井久美子, 黄媚賢, 阿部正子, 加賀美恵子, 後藤裕明, 峰岸正好, 岩本彰太郎, 杉田完爾
  • 学会等名: 第59回日本小児血液がん学会
• [学会発表] BCP-ALL細胞株のthiopurine感受性におけるNT5C2遺伝子変異の意義 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杣津晋平, 犬飼岳史, 黄媚賢, 阿部正子, 加賀美恵子, 渡邊敦, 大城浩子, 赤羽弘資, 合井久美子, 杉田完爾
  • 学会等名: 第79回日本血液学会
• [学会発表] 細胞質内μ鎖陽性のB前駆細胞性ALLに対するIdelalisibの抗白血病活性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋和也, 犬飼岳史, 佐藤広樹, 廣瀬衣子, 渡邊敦, 杣津晋平, 合井久美子, 加賀美恵子, 阿部正子, 照井君典, 後藤裕明, 峰岸正好, 岩本彰太郎, 杉田完爾
  • 学会等名: 第79回日本血液学会