CALRが関わる造血シグナル伝達と、その破綻による骨髄増殖性腫瘍発症機序の解明

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09852
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 幣 光太郎 宮崎大学, 医学部, 助教 (20468028)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 骨髄増殖性腫瘍 / マウスモデル

研究実績の概要

骨髄増殖性腫瘍(myeloproliferative neoplasms: MPN)に分類される本態性血小板血症(essential thrombocythemia; ET)、原発性骨髄線維症(primary myelofibrosis; PMF)で新たに高頻度の変異が発見されたCalreticulin(CALR)について、その正常造血に果たす役割、および変異型CALRがMPNを発症させる仕組みを解明することを目的とし研究を行った。
「変異CALRのin vitro解析」、「変異CALR、及び正常CALRのin vivo解析」の２つのテーマについて一定の成果をあげることができた。前者のテーマでは、まずヒト血球系細胞株の中で、巨核球の形質を有する細胞株の中から、MPLを恒常的に発現している細胞株をスクリーニングした。次にそれらの細胞にCRISPR/Cas9システムを用いてCALR変異をノックインしたところ、細胞増殖の亢進やサイトカイン非依存性が獲得されることを明らかにした。更に詳細なメカニズムを明らかにすべく解析を進めている。
後者のテーマでは、MHC classⅠプロモータの制御下に変異CALRを発現するトランスジェニック(TG)マウスを作成し、ヒトET様のMPNを発症することを示した。また、CRIPR/Cas9システムを用いて、ヒトと相同的な変異をノックインしたマウスの作成に成功し、解析を開始している。

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

当初の計画どおりに、使用するDNAコンストラクト作成、ツールとなる技術の確立、細胞株、組み換えマウス樹立などを実施することができた。

今後の研究の推進方策

今後は、「変異CALRのin vitro解析」テーマについては、変異CALR分子と、それにより活性化されるMPL分子の活性責任部位を同定する研究を進めて行く。「変異CALR、及び正常CALRのin vivo解析」テーマについては、作成に成功したノックインマウスの表現型解析を進めると共に、正常CALR欠損マウスについても、作成と解析を試みていく。

研究成果

• [雑誌論文] Calreticulin mutant mice develop essential thrombocythemia that is ameliorated by the JAK inhibitor ruxolitinib (2017)
  • 著者名/発表者名: Shide K, Kameda T, Yamaji T, Sekine M, Inada N, Kamiunten A, Akizuki K, Nakamura K, Hidaka T, Kubuki Y, Shimoda H, Kitanaka A, Honda A, Sawaguchi A, Abe H, Miike T, Iwakiri H, Tahara Y, Sueta M, Hasuike S, Yamamoto S, Nagata K, Shimoda K
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 31 ページ: 1136-1144
  • DOI: doi: 10.1038/leu.2016.308.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Differences in Hematological and Clinical Features Between Essential Thrombocythemia Cases With JAK2- or CALR-Mutations. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kubuki Y, Shide K, Kameda T, Yamaji T, Sekine M, Kamiunten A, Akizuki K, Shimoda H, Tahira Y, Nakamura K, Abe H, Miike T, Iwakiri H, Tahara Y, Sueta M, Hashimoto K, Yamamoto S, Hasuike S, Hidaka T, Nagata K, Kitanaka A, Shimoda K
  • 雑誌名: Ann Lab Med. 巻: 37 ページ: 159-161
  • DOI: doi: 10.3343/alm.2017.37.2.159.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Physiological Expression of Calr Mutant induces Increased Cell Growth and Cytokine Independency in Human Cell Lines Expressing Mpl, and Develops Essential Thrombocythemia in Mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Shide K, Kameda T, Sekine A, Kamiunten A, Akizuki K, Tahira Y, Hidaka T, Kubuki Y, Honda A, Sawaguchi A, Kitanaka A and Shimoda K.
  • 学会等名: American Society of Hematology 58th Annual Meeting
  • 発表場所: サンディエゴ(米国)
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] HMGA2 Orchestrates the Tumorgenesis of Myeloproliferative Neoplasms (MPN) in Corporation with JAK2V617F (2016)
  • 著者名/発表者名: Ueda K, Ikeda K, Ikezoe T, Ogawa K, Hashimoto Y, Harada-Shirado K, Ohkawara H, Komatsu N, Shide K, Shimoda K, Koide S, Oshima M, Iwama A and Takeishi Y.
  • 学会等名: American Society of Hematology 58th Annual Meeting
  • 発表場所: サンディエゴ(米国)
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] CALRdel52 mutation activates the JAK-STAT pathway in coordination with MPL, and causes ET in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Shide K, Kameda T, Sekine M, Kamiunten A, Akizuki K, Tahira Y, Shimoda H, Hidaka T, Kubuki Y, Honda A, Kitanaka A, Shimoda K.
  • 学会等名: 第78回日本血液学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-15 – 2016-10-15
  • 国際学会
• [学会発表] The role of oncogene HMGA2 in the pathogenesis of myeloproliferative neoplasms (MPN) (2016)
  • 著者名/発表者名: Ueda K, Ikeda K, Ogawa K, Hashimoto Y, Morishita S, Komatsu N, Shide K, Shimoda K, Iwama A, Takeishi A.
  • 学会等名: 第78回日本血液学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-15 – 2016-10-15
  • 国際学会