研究課題
1.RNAスプライシング遺伝子ノックアウトマウスの解析：スプライシング遺伝子Zrsr2の条件的ノックアウトマウスを作成した。同マウスでは、血算や末梢血形態に大きな異常を認めなかったが、骨髄移植の系においては白血球数の低下を認め、同遺伝子が造血に重要な役割を果たす可能性が考えられた。更に表現型の解析を進めるとともに、骨髄細胞よりRNA抽出をしてRNA-seq解析を行い、マウスにおけるスプライシング異常の解析を進める予定である。2.コヒーシン遺伝子ノックアウトマウスの解析：骨髄系造血器腫瘍の発症には単一遺伝子異常のみならず、複数の遺伝子異常が共存することが一般的である。そこで、スプライシング遺伝子と同様に、骨髄系腫瘍に体細胞変異が認められるコヒーシン遺伝子に着目し、コヒーシン遺伝子Stag2の条件的ノックアウトマウスを作成した。表現型解析を行うと、白血球数の減少や、骨髄中の造血幹細胞分画の増加、骨髄球系への分化の偏重、更には造血幹細胞の自己複製能の増加といった造血細胞の機能異常が認められた。骨髄細胞を用いてRNA-seqやATAC-seqを行ったところ、造血幹細胞の維持、分化に重要とされる遺伝子群の発現変動を認めた他、複数の転写因子群の異常な活性も認められた。このように、コヒーシン欠失により白血病発症につながり得る造血幹細胞の機能異常が生じることが明らかとなり、更には分子機構についても詳細な検討を行うことができた。3.複数遺伝子異常を導入したマウスモデルの解析：上述のように骨髄系造血器腫瘍で複数の遺伝子異常が共存するが、特に共存の頻度が高い遺伝子異常については、マウス系統間の交配を進めている。特にスプライシング関連遺伝子やエピジェネティック制御遺伝子、転写因子をコードする遺伝子の異常が同一クローンに生じた際、造血系にどのような影響が生じるかについて、今後解析予定である。
2: おおむね順調に進展している
研究計画のうち、スプライシング遺伝子Zrsr2の条件的ノックアウトマウスを作成した。Zrsr2遺伝子のノックアウトを問題なく確認し、表現型およびスプライシング異常について現在解析を進めている。更に、スプライシング遺伝子異常と共存するエピジェネティック遺伝子変異の一つであるコヒーシン遺伝子Stag2の条件的ノックアウトマウスも作成した。作成したマウスの表現型の詳細な評価を行い、同遺伝子が造血幹細胞の分化、維持に非常に重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、同遺伝子欠失が造血機能に変化をもたらす分子機構について、マウス骨髄細胞を用いたRNA-seqおよびATAC-seqによる網羅的な解析を行うことで、造血幹細胞の維持、分化に重要な多数の遺伝子群の発現、活性の変動を明らかにした。現在、上記の解析を行いながら、複数遺伝子異常を有するマウスモデルの作成にも取り組んでおり、順調に交配も進んでいる状況である。本年度は、主にコヒーシン遺伝子異常マウスの研究成果について、日本血液学会、日本癌学会、米国血液学会など、国内外の学会発表を行った。特に、米国血液学会では口演発表を行いAbstract Achievement Awardを受賞し、研究成果の証左と言える。
Zrsr2の条件的ノックアウトマウスの表現型の解析を進めるとともに、骨髄細胞よりRNA抽出をしてRNA-seq解析を行い、マウスにおけるスプライシング異常の解析を進める。また、Stag2の条件的ノックアウトマウスに関しては、更にコヒーシンが造血系細胞に及ぼす影響について詳細な解析を行うため、CHIP-seqを行う予定である。更に、骨髄系造血器腫瘍で共存の頻度が高い遺伝子異常については、マウス系統間の交配を進めており、順調であれば本年度にも解析をすすめていく予定である。これらの成果について、日本癌学会、日本血液学会、米国血液学会、欧州血液学会などで順次発表を予定している。
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すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)
Blood
巻: 131 ページ: 215-225
10.1182/blood-2017-01-761874
