骨髄不全症候群における、網羅的シーケンス解析による分子病態の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05338
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 牧島 秀樹 京都大学, 医学研究科, 講師 (40402127)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 骨髄不全症候群 / 骨髄異形成症候群 / 二次性白血病 / タイプ1変異 / タイプ2変異 / 再生不良性貧血 / 発作性夜間血色素尿症

研究実績の概要

本研究の目的は、骨髄不全症候群におけるゲノムおよびトランスクリプトームの異常を解析することにより、骨髄不全・クローン選択・白血病化に深く関わる病因・病態を明らかにすることである。平成28年度には、当初の予定通り、①全ゲノムシーケンス、②全トランスクリプトームシーケンス、③クローン構造の解析、④マウスモデルを用いた機能解析を行った。このうち、特記すべきは、クローン構造の解析による成果である。骨髄不全症候群のうち、最も白血病化を起こしやすい骨髄異形成症候群（200例）において、ゲノム上の全遺伝子について網羅的な変異解析をすることにより、クローン選択に関する新たな知見を明らかにした（Makishima et al. Nat Genet 2017）。つづいて、世界最大コホートである2000例以上のドライバー遺伝子のシーケンス解析をすることにより、高リスク骨髄異形成症候群症例から二次性白血病に進展する際に高頻度に獲得されるタイプ1異常（FLT3、PTPN11、WT1、IDH1、NPM1、IDH2、NRAS変異）と、低リスクから高リスクに骨髄異形成症候群が進行する際に獲得されるタイプ2異常（TP53、GATA2、KRAS、RUNX1、STAG2、ASXL1、ZRSR2、TET2変異）を明らかにした。また、白血病化を起こしにくい遺伝子異常（SF3B1変異）をも明らかにした。以上の結果は、時系列で複数回サンプリングした検体を用いて検証が行われ、タイプ1変異は明らかに、臨床経過中にクローンサイズが増加することが確認された。これらの成果は、プレスリリースなどにより広く一般に公開され、情報が共有されている。抽出された遺伝子は、病期進展を予測するバイオマーカーとして使用され、クリニカルシーケンスに採用される可能性もあり前向き試験による検証が待たれる。

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

予定していた全ゲノムシーケンス、全トランスクリプトームシーケンス、クローン構造の解析、マウスモデルを用いた機能解析は順調に行われ、これらのうち、クローン構造の解析においては、予想以上の成果が上がっている。

今後の研究の推進方策

骨髄不全症候群のうち、最も白血病へ進展する頻度の高い骨髄異形成症候群における解析を優先しておこない、並行して、再生不良性貧血および発作性夜間血色素尿症に関する解析も行う。全ゲノムおよびトランスクリプトームシーケンスに関しても引き続き症例数を蓄積し、これまでのシーケンス解析結果と関連させて、新たな病因の解明につなげる。特に、再生不良性貧血に関しては、すでに論文を準備中である。さらに、マウスモデルを用いた機能解析に関しても、SRSF2変異マウスに関して詳細な解析を行って、成果を発表する準備段階にある。

研究成果

• [国際共同研究] Cleveland Clinic/NIH/Albert Einstein College of Medicine(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Cleveland Clinic/NIH/Albert Einstein College of Medicine
  • 他の機関数: 3
• [国際共同研究] MLL/University Hospital Essen(Germany)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: MLL/University Hospital Essen
• [国際共同研究] Pavia University(Italy)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: Pavia University
• [国際共同研究] Radboud University/University of Amsterdam(Netherlands)
  • 国名: オランダ
  • 外国機関名: Radboud University/University of Amsterdam
• [国際共同研究] Chang Gung University(台湾)
  • 国名: その他の国・地域
  • 外国機関名: Chang Gung University
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 2
• [雑誌論文] Dynamics of clonal evolution in myelodysplastic syndromes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Makishima H, Yoshizato T, Yoshida K et al., Ogawa S, Maciejewski JP.
  • 雑誌名: Nat Genet. 巻: 49 ページ: 204-212
  • DOI: 10.1038/ng.3742.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular features of early onset adult myelodysplastic syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirsch CM, Przychodzen BP, Radivoyevitch T, Patel B, Thota S, Clemente MJ, Nagata Y, LaFramboise T, Carraway H, Nazha A, Sekeres MA, Makishima H, Maciejewski JP.
  • 雑誌名: Haematologica. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.3324/haematol.2016.159772.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A myeloid tumor suppressor role for NOL3. (2017)
  • 著者名/発表者名: Stanley RF, Piszczatowski RT, Bartholdy B, Mitchell K, McKimpson WM, Narayanagari S, Walter D, Todorova TI, Hirsch C, Makishima H, Will B, McMahon C, Gritsman K, Maciejewski JP, Kitsis RN, Steidl U.
  • 雑誌名: J Exp Med. 巻: 214 ページ: 753-771
  • DOI: 10.1084/jem.20162089.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Impact of genetic alterations in stem-cell transplantation for myelodysplasia and secondary acute myeloid leukemia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshizato T et al., Makishima H, Ogawa S.
  • 雑誌名: Blood. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1182/blood-2016-12-754796.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Deletion of Ptpn1 induces myeloproliferative neoplasm. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jobe F, Patel B, Kuzmanovic T, Makishima H, Yang Y, Przychodzen B, Hutchison RE, Bence KK, Maciejewski JP, Mohi G.
  • 雑誌名: Leukemia. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/leu.2017.31.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Recurrent genetic defects on chromosome 5q in myeloid neoplasms. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hosono N, Makishima H, Mahfouz R, Przychodzen B, Yoshida K, Jerez A, LaFramboise T, Polprasert C, Clemente MJ, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Sanada M, Cui E, Verma AK, McDevitt MA, List AF, Saunthararajah Y, Sekeres MA, Boultwood J, Ogawa S, Maciejewski JP.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: 8 ページ: 6483-6495
  • DOI: 10.18632/oncotarget.14130.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Gene mutations in myelodysplastic syndromes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Makishima H, Ogawa S.
  • 雑誌名: Rinsho Ketsueki. 巻: 57 ページ: 2543-2553
  • DOI: 10.11406/rinketsu.57.2543.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene mutations in bone marrow failure syndromes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshizato T, Makishima H.
  • 雑誌名: Rinsho Ketsueki. 巻: 57 ページ: 2519-2525
  • DOI: doi: 10.11406/rinketsu.57.2519.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Somatic PHF6 mutations in 1760 cases with various myeloid neoplasms. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mori T, Nagata Y, Makishima H, et al.
  • 雑誌名: Leukemia. 巻: 30 ページ: 2270-2273
  • DOI: 10.1038/leu.2016.212.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Somatic mosaicism in chronic myeloid leukemia in remission. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mitani K, Nagata Y, Sasaki K, Yoshida K, Chiba K, Tanaka H, Shiraishi Y, Miyano S, Makishima H, Nakamura Y, Nakamura Y, Ichikawa M, Ogawa S.
  • 雑誌名: Blood. 巻: 128 ページ: 2863-2866
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular predictors of response in patients with myeloid neoplasms treated with lenalidomide. (2016)
  • 著者名/発表者名: Negoro E, Radivoyevitch T, Polprasert C, Adema V, Hosono N, Makishima H, Przychodzen B, Hirsch C, Clemente MJ, Nazha A, Santini V, McGraw KL, List AF, Sole F, Sekeres MA, Maciejewski JP.
  • 雑誌名: Leukemia. 巻: 30 ページ: 2405-2409
  • DOI: 10.1038/leu.2016.228.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Epigenetic therapy as a novel approach for GFI136N-associated murine/human AML. (2016)
  • 著者名/発表者名: Botezatu L, Michel LC, Helness A, Vadnais C, Makishima H, Hones JM, Robert F, Vassen L, Thivakaran A, Al-Matary Y, Lams RF, Schutte J, Giebel B, Gorgens A, Heuser M, Medyouf H, Maciejewski J, Duhrsen U, Moroy T, Khandanpour C.
  • 雑誌名: Exp Hematol. 巻: 44 ページ: 713-726
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2016.05.004.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] GFI1(36N) as a therapeutic and prognostic marker for myelodysplastic syndrome. (2016)
  • 著者名/発表者名: Botezatu L, Michel LC, Makishima H et al.
  • 雑誌名: Exp Hematol. 巻: 44 ページ: 590-595
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2016.04.001.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] GFI1 as a novel prognostic and therapeutic factor for AML/MDS. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hones JM et al.,Hergenhan SM, Thivakaran A, Schutte J, Al-Matary YS, Lams RF, Fraszscak J, Makishima H et al.
  • 雑誌名: Leukemia. 巻: 30 ページ: 1237-1245
  • DOI: 10.1038/leu.2016.11.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Impact of allogeneic hematopoietic cell transplant in patients with myeloid neoplasms carrying spliceosomal mutations. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamilton BK, Visconte V, Jia X, Tabarroki A, Makishima H, Hasrouni E, Abounader D, Kalaycio M, Sekeres MA, Sobecks R, Duong Liu H, Bolwell B, Maciejewski JP, Copelan E, Tiu RV.
  • 雑誌名: Am J Hematol. 巻: 91 ページ: 406-409
  • DOI: 10.1002/ajh.24306.
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] The Impact of Clonal Dynamics on Prognosis and Outcome in Myelodysplastic Syndromes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Makishima et al.
  • 学会等名: 58th Annual Meeting of American Society of Hematology.
  • 発表場所: San Diego, USA.
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-05
• [学会発表] Distinct genetic events in PNH and AA. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Makishima.
  • 学会等名: 2016 Annual Scientific Meeting, The International PNH Interest Group.
  • 発表場所: San Diego, USA.
  • 年月日: 2016-12-02 – 2016-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Clinical impact of somatic mutations on clonal evolution in myelodysplastic syndromes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Makishima et al.
  • 学会等名: The 75th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association.
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-30 – 2016-10-30
• [学会発表] Mutational panel for following clonal evolution in myelodysplastic syndromes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Makishima et al.
  • 学会等名: The 78th Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology.
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-13 – 2016-10-13
• [学会発表] Clonal dynamics in myelodysplastic syndromes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Makishima.
  • 学会等名: The Japanese Society of Medical Oncology Annual Meeting.
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-07-29 – 2016-07-29
• [学会発表] DYNAMICS OF CLONAL EVOLUTION IN MYELODYSPLASTIC SYNDROMES. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Makishima et al.
  • 学会等名: 21st Congress of European Hematology Association.
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark.
  • 年月日: 2016-06-11 – 2016-06-11
• [学会発表] MDS genomics and its clinical implication. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Makishima.
  • 学会等名: The Fifth National Conference on Hematological Oncology.
  • 発表場所: Nanjing, China.
  • 年月日: 2016-05-21 – 2016-05-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Clonal dynamics in myelodysplastic syndromes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideki Makishima.
  • 学会等名: 5th International Conference on Myelodysplastic Syndromes, European School of Hematology.
  • 発表場所: Estoril, Portugal.
  • 年月日: 2016-04-14 – 2016-04-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] ライフサイエンスレビュー
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/archives/15045
• [備考] 京都大学 プレスリリース
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2016/161220_1.html
• [備考] 東京大学 医科学研究所 発表論文解説
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/imsut/jp/research/papers/_2.php