若年発症家族性骨髄異形成症候群を造血幹細胞早期老化モデルとした分子発症機構の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09831
• 研究機関: 東京都立駒込病院(臨床研究室)
• 研究代表者: 原田 結花 東京都立駒込病院(臨床研究室), 臨床試験科, 医長 (50379848)
• 研究分担者: 原田 浩徳 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (10314775)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 家族性造血器腫瘍 / 骨髄異形成症候群（MDS） / ターゲットシークエンス / TP53変異 / RUNX1変異 / マウスBMTモデル

研究実績の概要

本研究計画は、加齢とともに発症率が増加する骨髄系腫瘍である骨髄異形成症候群（MDS）を中心に、家族性MDS患者から樹立したiPS細胞およびMDS患者の時系列サンプルを用い、経時的に遺伝子異常を解析してMDS発症に関与するエイジング因子を同定し、時間的・環境因子を加味した分子発症機序の解明を目指すものである。
研究への同意が得られた患者の骨髄液または末梢血を採取し、DNA・RNA・CD34陽性細胞RNAを抽出し、血液疾患に関する家族歴を詳細に聴取した。検体数は約400例、家族性造血器腫瘍家系は20家系に達した。サンガーシークエンス法によりRUNX1、CEBPA、GATA2、DDX41の変異解析を行ったが、いずれかの変異を認めた家系は4分の1にとどまり、未知の原因遺伝子が存在する可能性が示唆された。そこで責任遺伝子変異を同定するため、次世代シークエンサーを用いて骨髄系腫瘍に高頻度に認められる54遺伝子のターゲットシークエンスを行った。これにより新たに1例で原因遺伝子が同定され、また発症に関わったと考えられるTP53遺伝子などの付加的遺伝子変異が検出された。しかし大半の症例で原因遺伝子変異が同定されなかったことから、germline変異の原因遺伝子変異として知られているものは一部に過ぎず、実際には多くの家系が未知の遺伝子異常により家族性造血器腫瘍を発症していることが示唆された。
RUNX1変異４家系について詳細な検討を行った。MDS発症に寄与する付加的遺伝子変異としてGene Yを同定し、RUNX1変異とともにマウス造血幹細胞に導入して骨髄移植を行ったところ、非常に短い期間で貧血が主体のMDSを発症した。発症までの期間が他の遺伝子変異によるモデルマウスと比較して非常に短いことから、RUNX1変異自体がエイジング因子であることが示唆された。今後さらに発展的に研究を進めていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Prominence of nestin-expressing Schwann cells in bone marrow of patients with myelodysplastic syndromes with severe fibrosis (2019)
  • 著者名/発表者名: Cao-Sy Luan、Obara Naoshi、Sakamoto Tatsuhiro、Kato Takayasu、Hattori Keiichiro、Sakashita Shingo、Nannya Yasuhito、Ogawa Seishi、Harada Hironori、Sakata-Yanagimoto Mamiko、Nishikii Hidekazu、Chiba Shigeru
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 109 ページ: 309～318
  • DOI: 10.1007/s12185-018-02576-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A germline HLTF mutation in familial MDS induces DNA damage accumulation through impaired PCNA polyubiquitination (2019)
  • 著者名/発表者名: Takaoka Kensuke、Kawazu Masahito、Koya Junji、Yoshimi Akihide、Masamoto Yosuke、Maki Hiroaki、Toya Takashi、Kobayashi Takashi、Nannya Yasuhito、Arai Shunya、Ueno Toshihide、Ueno Hironori、Suzuki Kenshi、Harada Hironori、Manabe Atsushi、Hayashi Yasuhide、Mano Hiroyuki、Kurokawa Mineo
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/s41375-019-0385-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxia/pseudohypoxia‐mediated activation of hypoxia‐inducible factor‐1α in cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Yoshihiro、Yokota Asumi、Harada Hironori、Huang Gang
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 110 ページ: 1510～1517
  • DOI: 10.1111/cas.13990
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 急性白血病の分子病態 (2019)
  • 著者名/発表者名: 原田結花，原田浩徳
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 268 ページ: 10-16
• [雑誌論文] Pathobiological Pseudohypoxia as a Putative Mechanism Underlying Myelodysplastic Syndromes (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y, Zhang Y, Yokota A, Yan X, Liu J, Choi K, Li B, Sashida G, Peng Y, Xu Z, Huang R, Zhang L, Freudiger GM, Wang J, Dong Y, Zhou Y, Wang J, Wu L, Bu J, Chen A, Zhao X, Sun X, Chetal K, Olsson A, Watanabe M, Romick-Rosendale LE, Harada H, Salomonis N, Grimes HL, Nimer SD, Xiao Z, Huang G
  • 雑誌名: Cancer Discovery 巻: 8 ページ: 1438～1457
  • DOI: 10.1158/2159-8290.CD-17-1203
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Impact of splicing factor mutations on clinical features in patients with myelodysplastic syndromes (2018)
  • 著者名/発表者名: Shingai Naoki、Harada Yuka、Iizuka Hiroko、Ogata Yosuke、Doki Noriko、Ohashi Kazuteru、Hagihara Masao、Komatsu Norio、Harada Hironori
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 108 ページ: 598～606
  • DOI: 10.1007/s12185-018-2551-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] MDS with fibrosisの臨床および分子生物学的病態解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 林嘉宏，新谷直樹，鍵山侑希，原田結花，原田浩徳
  • 学会等名: 第23回造血器腫瘍研究会
• [学会発表] Prognostic value of TP53 mutation and monosomal karyotype for AML in non-remission at allo-HCT (2019)
  • 著者名/発表者名: 14.Najima Y, Sadato D, Hirama C, Harada Y, Oboki K, Toya T, Doki N, Haraguchi K, Adachi H, Konuma R, Fujita M, Wada A, Kishida Y, Konishi T, Nagata A, Yamada Y, Kaito S, Yoshifuji K, Akiyama M, Inamoto K, Igarashi A, Kobayashi T, Kakihana K, Okuyama Y, Sakamaki H, Harada H, Ohashi K
  • 学会等名: 第41回日本造血細胞移植学会総会
• [学会発表] NUP98-HBO1 Induces Phenotypically and Genetically Relevant Chronic Myelomonocytic Leukemia Pathogenesis through Aberrant Histone Acetylation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y, Harada Y, Matsui H, Kato N, Ding Y, Kagiyama Y, Kitabayashi I, Iwama A, Kitamura T, Harada H
  • 学会等名: 12th International Workshop on Molecular Aspects On Myeloid Stem Cell Development And Leukemia
  • 国際学会
• [学会発表] NUP98-HBO1 Induces Clinically Relevant Chronic Myelomonocytic Leukemia Pathogenesis through Aberrant Histone Acetylation (2018)
  • 著者名/発表者名: Harada Y, Hayashi Y, Kagiyama Y, Matsui H, Kitabayashi I, Iwama A, Kitamura T, Harada H
  • 学会等名: ISEH 46th Annual Scientific Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Aberrant Histone Acetylation by HBO-1 fusion Generates Clinically Relevant Chronic Myelomonocytic Leukemia Pathogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y, Harada Y, Kagiyama Y, Shingai N, Komatsu N, Matsui H, Kitabayashi I, Iwama A, Kitamura T, Harada H
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] NUP98-HBO1 Induces Clinically Relevant CMML Pathogenesis through Aberrant Histone Acetylation (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y, Harada Y, Kagiyama Y, Matsui H, Kato N, Ding Y, Imagawa J, Kitaura J, Kitabayashi I, Iwama A, Kitamura T, Harada H
  • 学会等名: 第80回日本血液学会学術集会
• [学会発表] 骨髄線維化を伴う骨髄異形成症候群の臨床病態と分子発症機序の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 新谷直樹，原田浩徳，原田結花，飯塚弘子，森下総司，荒木真理人，大阪顯通，土岐典子，大橋一輝，萩原政夫，小松則夫
  • 学会等名: 第80回日本血液学会学術集会
• [学会発表] 慢性骨髄単球性白血病の臨床病態に関わる遺伝子異常の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 滝口慎太郎，新谷直樹，下村莉子，尾形洋輔，土岐典子，大橋一輝，萩原政夫，小松則夫，原田結花，原田浩徳
  • 学会等名: 第80回日本血液学会学術集会
• [学会発表] Presence of TP53 mutation and monosomal karyotype predict the outcome of patients with acute myeloid leukemia in non-remission at allogeneic stem cell transplantation (2018)
  • 著者名/発表者名: 9.Najima Y, Oboki K, Harada Y, Sadato D, Hirama C, Toya T, Doki N, Haraguchi K, Kobayashi T, Kakihana K, Inamoto K, Okuyama Y, Sakamaki H, Harada H, Ohashi K
  • 学会等名: 60th ASH Annual Meeting and Exposition
  • 国際学会