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

2017 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。
In vitro解析では、様々な変異CALR変異体を用いて、変異CALRの活性責任部位の同定を進めている(解析中)。また、糖鎖欠損細胞株を用いた解析によりCALR変異の活性に与える糖鎖修飾の影響を明らかにしつつある（解析中）。
In vivo解析では、マウスCALR塩基配列の一部をCRIPR/Cas9を用いて欠失させ、ヒトと相同的な変異をノックイン(KI)したKIマウスの作成に成功し、KIマウスが血小板増多症を発症することを明らかにした（論文投稿中）。更に、CALRのハプロ不全モデルとしてのhetero KOマウス、及び完全欠損モデルとしての血球特異的なconditional KOマウスの作成に成功した。そして、RNA発現は野生型とマウスと変わらないにも関わらず、タンパク発現が欠損している分子の存在を見出した。これは、CALRのシャペロン機能不全によると考えている。現在、CALR不全は造血幹細胞の機能に影響を与えること、一定の条件化で白血病が高率に発症することよりCALRにはtumor suppressorの機能があることなども明らかにしつつあり、解析を進めている。
また、MPNに対するTYK2蛋白を標的とした新規治療法の可能性や、同疾患におけるHMGA2遺伝子とJAK2の協調について解明した。

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

当初の計画通りに使用するDNAコンストラクト作成、ツールとなる技術の確立、細胞株、組み換えマウスの樹立と解析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、in vitro解析では更に詳細に解析を進め、CALR変異によるシグナル伝達活性化の分子メカニズムを明らかにしていく。
in vivo解析では、CALRのハプロ不全マウス、及び血球特異的なconditional KOマウスの解析を進め、見出しつつある表現型のメカニズムについて、解析を加えていく。

研究成果

• [雑誌論文] Thrombohemorrhagic events, disease progression, and survival in polycythemia vera and essential thrombocythemia: a retrospective survey in Miyazaki prefecture, Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Kamiunten A, Shide K, Kameda T, Sekine M, Kubuki Y, Ito M, Toyama T, Kawano N, Marutsuka K, Maeda K, Takeuchi M, Kawano H, Sato S, Ishizaki J, Akizuki K, Tahira Y, Shimoda H, Hidaka T, Yamashita K, Matsuoka H, Shimoda K.
  • 雑誌名: Int J Hematol 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: doi: 10.1007/s12185-018-2428-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hmga2 collaborates with JAK2 V617F in the development of myeloproliferative neoplasms (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueda K, Ikeda K, Ikezoe T, Harada-Shirado K, Ogawa K, Hashimoto Y, Sano T, Ohkawara H, Kimura S, Shichishima-Nakamura A, Nakamura Y, Shikama Y, Mori T, Mason PJ, Bessler M, Morishita S, Komatsu N, Shide K, Shimoda K, Koide S, Aoyama K, Oshima M, Iwama Aand Takeishi Y.
  • 雑誌名: Blood Advances 巻: 1 ページ: 1001～1015
  • DOI: doi:10.1182/bloodadvances.2017004457
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Loss of Tyrosine Kinase 2 Does Not Affect the Severity of Jak2V617F-induced Murine Myeloproliferative Neoplasm (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamaji T, Shide K, Kameda T, Sekine M, Kamiunten A, Hidaka T, Kubuki Y, Shimoda H, Abe H, Miike T, Iwakiri H, Tahara Y, Sueta M, Yamamoto S, Hasuike S,Nagata K and Shimoda K Loss of Tyrosine Kinase 2 Does Not Affect the Severity of Jak2V617F-induced Murine Myeloproliferative Neoplasm
  • 雑誌名: Anticancer Res 巻: 37 ページ: 3841-3847
  • DOI: 10.21873/anticanres.11763
  • 査読あり
• [雑誌論文] CALR変異による本態性血小板血症モデル (2017)
  • 著者名/発表者名: 幣 光太郎
  • 雑誌名: 血液内科 巻: 75 ページ: 358-363
• [雑誌論文] Mutant calreticulin causes essential thrombocythemia (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Shimoda, Kotaro Shide and Takuro Kameda
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 88251-88252
  • DOI: doi: 10.18632/oncotarget.21292
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Generation of Calr mutation knock-in mice using CRISPR/Cas9 system (2018)
  • 著者名/発表者名: Shide K, Ikawa M and Shimoda K
  • 学会等名: Japan Society for the Promotion of Science & National University of Singapore Joint 2nd symposium, NEW HORIZONS IN NORMAL AND CANCER STEM CELL RESEARCH
  • 国際学会
• [学会発表] Murine Calr mutants homologous to human CALR mutants activate STATs, but do not develop MPNs in vivo (2017)
  • 著者名/発表者名: Shide K, Kameda T, Sekine M, Kamiunten A, Akizuki K, Tahira Y, Hidaka T, Kubuki Y, Honda A, Ikawa M and Shimoda K
  • 学会等名: 第79回日本血液学会学術集会
  • 国際学会
• [学会発表] CALR del52 変異はMPLと協調してJAK-STAT経路を活性化し、マウスにETを発症させる (2017)
  • 著者名/発表者名: 幣 光太郎
  • 学会等名: 第54回日本臨床分子医学会学術集会