研究課題
申請者は癌幹細胞を標的とした治療モデルを白血病において確立するべく、世界に先駆けて白血病幹細胞特異的表面抗原TIM-3を同定し、その機能の解明に取り組んできた。TIM-3は白血病幹細胞特異的表面抗原であると同時に、近年注目をあつめているT細胞exhaustion関連分子としてPD-1とともにT細胞免疫を負に制御するシグナル分子であることが知られている。申請者はTIM-3以外のT細胞exhaustion関連分子もTIM-3同様にヒト白血病幹細胞で発現していることを見出した。本研究ではTIM-3をはじめとするT細胞exhaustion関連分子群が白血病幹細胞の機能制御を行うという非常にユニークな分子機構の解明を目的とする。平成28年度は急性骨髄性白血病症例におけるexhaustion関連分子の細胞表面への発現を症例数を増加させて、評価するとともに、マルチカラーFACSを用いた白血病幹細胞の亜分画化を行い、異種移植の系を用いて幹細胞活性の差について検討を行なった。現在解析の途中であるがTIM-3はやはり機能的な白血病幹細胞を標識する分子であることを確認した。他のexhaustion関連分子についてもアッセイを継続中である。このxenograftアッセイは平成２９年度も症例数を増加させて継続する。さらにTIM-3シグナルの下流についても、TIM-3分子の下流で、canonical Wnt pathwayをTIM-3シグナルが直接的に誘導することを見出した。さらにその分子メカニズムについても、ある特定のSrc family kinaseが担っている可能性を見出しており、平成２９年度もその分子基盤を明らかにするべく研究を継続する。
2: おおむね順調に進展している
平成28年度にある程度の症例数の急性骨髄性白血病幹細胞分画のexhuastion関連分子の発現について、解析を終了しています。また、研究対象の一つであるTIM-3下流シグナルに関しては下流のSH2結合ドメインに結合するSrc family kinaseが具体的に何であるかについても、数個程度までinhibitor実験により、現段階ですでに絞り込みを終えており、概ね順調に進展していると考えます。平成29年度はTIM-3以外のexhustion関連分子のシグナルに関しても平成28年度の結果を踏まえて研究を遂行する予定としています。下流シグナル分子のアッセイ系については概ね平成28年度に立ち上げることができたと考えており、そのアッセイ系に基づき、TIM-3以外のexhaustion関連分子についても純化した白血病幹細胞に対して評価を行う予定です。以上の経過から予定していた本研究課題については概ね順調に進展していると考えられます。
(1)ヒト白血病幹細胞におけるTIM-3をはじめとするT細胞exhaustion関連分子の発現解析を昨年度に引き続き症例数を増やして行う。これと同時に、T細胞exhaustion関連分子の発現制御機構がT細胞と白血病幹細胞とで共通かどうかを明らかにするために次世代シーケンサーを用いてATAC-Seqを行い、クロマチン構造の観点から発現制御機構の解明を行う。予備研究において白血病幹細胞特異的なエンハンサー部位を同定しており、このエンハンサーがT細胞と共通であるかどうか、共通であるとすれば実際にエンハンサーを制御する転写因子は何かを明らかにする。(2)(1)でT細胞exhaustion関連分子の発現制御機構について解明を行うとともに、昨年度に引き続き、xenograftモデルを用いたexhaustion分子の発現の有無に伴う幹細胞活性の差について解明を継続する。(3)昨年度の研究の結果、TIM-3シグナルが直接的にcanonical Wnt signalingを活性化することを見出した。本年度も白血病幹細胞における代表的T細胞exhaustion関連分子としてTIM-3シグナル下流でどのような分子メカニズムによって異常なcanonical Wnt pathwayの恒常的な活性化が生じているかを明らかにする。具体的にはTIM-3の細胞質内ドメインに結合し、canonical Wnt pathwayの活性化を誘導するSrc family kinaseの同定を行う。
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