DNAメチル化酵素の視点から治療関連白血病のマイクロRNAの制御破綻を俯瞰する

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K16189
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 糸永 英弘 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (70530442)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 治療関連白血病 / DNAメチル化 / マイクロRNA

研究実績の概要

固形癌や造血器腫瘍に対する抗癌剤または放射線治療後に発症した治療関連白血病について、長崎県において疫学調査を行ったところ1164例の白血病症例のうち約10%が治療関連白血病に分類されることが明らかとなった。
本研究の目的は、治療関連白血病症例においてDNAメチル化酵素が関与するDNAメチル化異常を同定し、治療関連白血病の病態形成におけるエピゲノム異常の意義を明らかにすることである。そのために、治療関連白血病症例およびde novo白血病症例から得られた骨髄血中の白血病幹細胞を含むCD34陽性細胞分画を抽出し、DNAメチル化酵素（DNMT1、DNMT3A、DNMT3B）の遺伝子転写産物量を測定する。また、DNAメチル化アレイにより網羅的にDNAメチル化状態を解析する。そして、治療関連白血病症例とde novo白血病症例を比較し、治療関連白血病症例に特異的な異常を見出す。現在までに疫学調査から得られた治療関連白血病の特徴を有する治療関連白血病3例とde novo白血病12例から解析の同意を得ている。
今後は解析に用いる検体の更なる収集を進め、治療関連白血病症例とde novo白血病例において、DNAメチル化酵素遺伝子転写産物量とDNAメチル化プロファイルを比較・検討する。そして、治療関連白血病の病態形成への関与が示唆されるDNAメチル化異常とDNAメチル化酵素の遺伝子転写産物量の関係を検証する。そして、臨床検体を用いてマイクロRNAの発現解析を行い、DNAメチル化酵素の転写調整に関与するマイクロRNAを明らかにする。

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

研究代表者は、本邦の治療関連白血病の臨床的な背景を明らかにするとともに、分子生物学的な解析を行う対象症例の基盤的な臨床情報を得るという初年度の目的を達成するために、長崎県の治療関連白血病（骨髄異形成症候群、急性白血病）の疫学研究を行った。長崎県において血液疾患の診療を行う関連病院（長崎大学病院、日本赤十字社長崎原爆病院、長崎みなとメディカルセンター、国立病院機構長崎医療センター、佐世保市総合医療センター、聖フランシスコ病院、諫早総合病院、県立島原病院、五島中央病院）において、2000年1月から2016年12月までの期間に骨髄異形成症候群と白血病の診断を受けた症例について、患者背景に関わる基本的な内容の臨床情報の収集を行った。臨床情報を収集した症例総数は1164例であり、このうち約10%が治療関連白血病と見込まれている。現在はこれらの症例の臨床的特徴を統計学的に解析するために、治療関連白血病発症前に受けた治療内容や原疾患（抗癌剤治療や放射線治療の対象となった悪性腫瘍）の経過について詳細な臨床情報を得るために、収集作業を進めている。
また、治療関連白血病の白血病幹細胞分画を用いたDNAメチル化酵素の発現解析、網羅的なDNAメチル化解析とマイクロRNA(miRNA)発現解析を行うために、臨床検体収集に関する環境整備を行った。臨床検体を用いた上記の解析を行うために、長崎大学病院の倫理員会に申請を行い、2017年3月31日に承認を得た。初年度において治療関連白血病の症例は3例、コントロールとして用いる予定であるde novo 白血病（抗癌剤治療や放射線治療を受けた病歴を有さない症例）は12例から骨髄血検体を収集し、研究使用についての同意を得た。

今後の研究の推進方策

疫学研究に関しては、治療関連白血病症例の疾患情報と、治療関連白血病発症前の治療内容の関係を明らかにするために臨床情報の収集を進めていく。特に、発症前の治療情報として使用した抗癌剤の種類や放射線治療の詳細な内容と、治療関連白血病の呈する染色体異常や既存の予後因子との関係を検証するように統計解析を進めていくことを計画している。この点については、長崎県下の血液内科関連施設においてデータベースを構築するにあたり、臨床情報の収集に関するシステムが整備されており、疫学研究の円滑な展開が期待できる。
現時点では治療関連白血病の検体は3例の集積にとどまっているが、今年度も継続して検体の収集を進めていく。また、白血病幹細胞分画（CD34陽性細胞分画）における網羅的なDNAメチル化パターンの解析については、研究代表者らが実施した先行研究において用いた方法にて検証を行う予定である（Itonaga H, et al. Leukemia 2014.）。DNAメチル化酵素（DNMT）の発現量に関しては、DNMT1/DNMT3A/DNMT3Bの各遺伝子について、定量的PCR法を用いた遺伝子発現量の定量を行うことを計画している。DNAメチル化プロファイルと各DNMT遺伝子発現量について、健常人の造血幹細胞分画（CD34陽性細胞分画）やde novo 白血病症例における白血病幹細胞分画と比較することで治療関連白血病特異的な異常を見出す。この検証により、DNMTがもたらすDNAメチル化異常の治療関連白血病における病的意義が明らかになれば、DNMTの翻訳制御に関わるmiRNAを検証する意義が高まることになる。miRNAの発現解析については、上記の解析で用いた同一の症例の白血病幹細胞分画の検体を用いて検証することを考えている。

研究成果

• [雑誌論文] EPOCH regimen as salvage therapy for adult T-cell leukemia?lymphoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Toriyama Eo、Imaizumi Yoshitaka、Taniguchi Hiroaki、Taguchi Jun、Nakashima Jun、Itonaga Hidehiro、Sato Shinya、Ando Koji、Sawayama Yasushi、Hata Tomoko、Fukushima Takuya、Miyazaki Yasushi
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 108 ページ: 167～175
  • DOI: 10.1007/s12185-018-2455-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clonal dynamics in a case of acute monoblastic leukemia that later developed myeloproliferative neoplasm (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato Shinya、Itonaga Hidehiro、Taguchi Masataka、Sawayama Yasushi、Imanishi Daisuke、Tsushima Hideki、Hata Tomoko、Moriuchi Yukiyoshi、Mishima Hiroyuki、Kinoshita Akira、Yoshiura Koh-ichiro、Miyazaki Yasushi
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 108 ページ: 213～217
  • DOI: 10.1007/s12185-018-2419-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct gene alterations with a high percentage of myeloperoxidase-positive leukemic blasts in de novo acute myeloid leukemia (2018)
  • 著者名/発表者名: Kamijo Rena、Itonaga Hidehiro、Kihara Rika、Nagata Yasunobu、Hata Tomoko、Asou Norio、Ohtake Shigeki、Shiraishi Yuichi、Chiba Kenichi、Tanaka Hiroko、Miyano Satoru、Ogawa Seishi、Naoe Tomoki、Kiyoi Hitoshi、Miyazaki Yasushi
  • 雑誌名: Leukemia Research 巻: 65 ページ: 34～41
  • DOI: 10.1016/j.leukres.2017.12.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromosomal analysis of myelodysplastic syndromes among atomic bomb survivors in Nagasaki (2018)
  • 著者名/発表者名: Horai Makiko、Satoh Shinya、Matsuo Masatoshi、Iwanaga Masako、Horio Kensuke、Jo Tatsuro、Takasaki Yumi、Kawaguchi Yasuhisa、Tsushima Hideki、Yoshida Shinichiro、Taguchi Masataka、Itonaga Hidehiro、et al.
  • 雑誌名: British Journal of Haematology 巻: 180 ページ: 381～390
  • DOI: 10.1111/bjh.15050
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Prognostic Impact of Donor Source on Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation Outcomes in Adults with Chronic Myelomonocytic Leukemia: A Nationwide Retrospective Analysis in Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Itonaga Hidehiro、Aoki Kazunari、Aoki Jun、Ishikawa Takayuki、Ishiyama Ken、Uchida Naoyuki、Sakura Toru、Ohashi Kazuteru、Kurokawa Mineo、Ozawa Yukiyasu、Matsuoka Ken-ichi、Nakamura Yukinori、Kimura Fumihiko、Iwato Koji、Nawa Yuichiro、Hirokawa Makoto、Kato Koji、Ichinohe Tatsuo、Atsuta Yoshiko、Miyazaki Yasushi
  • 雑誌名: Biology of Blood and Marrow Transplantation 巻: 24 ページ: 840～848
  • DOI: 10.1016/j.bbmt.2017.11.016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prognostic relevance of integrated genetic profiling in adult T-cell leukemia/lymphoma (2018)
  • 著者名/発表者名: Kataoka Keisuke、Itonaga Hidehiro、et al.
  • 雑誌名: Blood 巻: 131 ページ: 215～225
  • DOI: 10.1182/blood-2017-01-761874
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic abnormalities in myelodysplasia and secondary acute myeloid leukemia: impact on outcome of stem cell transplantation (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshizato T, Nannya Y, Atsuta Y, Shiozawa Y, Iijima-Yamashita Y, Yoshida K, Shiraishi Y, Suzuki H, Nagata Y, Sato Y, Kakiuchi N, Matsuo K, Onizuka M, Kataoka K, Chiba K, Tanaka H, Ueno H, Nakagawa MM, Przychodzen B, Haferlach C, Kern W, Aoki K, Itonaga H, et al.
  • 雑誌名: Blood 巻: 129 ページ: 2347～2358
  • DOI: 10.1182/blood-2016-12-754796
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High-dose Chemotherapy with Stem Cell Rescue Provided Durable Remission for Classical Hodgkin Lymphoma-type Post-transplant Lymphoproliferative Disorder after Unrelated Cord Blood Transplantation: A Case Report and Review of the Literature. (2017)
  • 著者名/発表者名: Itonaga H, Kato T, Fujioka M, Taguchi M, Taniguchi H, Imaizumi Y, Yoshida S, Miyoshi H, Moriuchi Y, Ohshima K, Miyazaki Y.
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 56 ページ: 1873～1877
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.56.7938
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 大量AraCとMTXを含む寛解後療法で分子遺伝学的寛解を得たドナー細胞由来MLL-AF4陽性ALL (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂本 光、糸永 英弘、田口 潤、澤山 靖、塚田 幸絵、北之園 英明、田口 正剛、佐藤 信也、安東 恒史、今泉 芳孝、波多 智子、宮﨑 泰司
  • 学会等名: 第40回日本造血細胞移植学会総会
• [学会発表] Allo-HSCT for patients aged 60 years or older with MDS in Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Itonaga H, Ishiyama K, Aoki J, Aoki K, Ishikawa T,
  • 学会等名: 14th International Symposium on MDS
  • 国際学会
• [学会発表] Chromosomal Analysis of Myelodysplastic Syndromes Among Atomic Bomb Survivors in Nagasaki (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Y, Horai M, Iwanaga M, Sato S, Matsuo M, Horio K, Jo T, Takasaki Y, Kawaguchi Y, Tsushima H, Yoshida S, Taguchi M, Itonaga H, Swayama Y, Taguchi J, Imaizumi Y, Hata T, Moriuchi Y, Haase D, Yoshiura K.
  • 学会等名: 59th American Society of Hematology
  • 国際学会
• [学会発表] Allo-HSCT for chronic neutrophilic leukemia and atypical chronic myeloid leukemia (2017)
  • 著者名/発表者名: Itonaga H, Miyazaki Y, Imai K, Hasegawa Y, Ikeda T, Taji H, Amano I, Ichinohe T, Fukuda T, Atsuta Y, Tanizawa A, Kondo T.
  • 学会等名: 第79回 日本血液学会学術集会
• [学会発表] Successful treatment of azacitidine followed by HSCT for MDS with myelofibrosis (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujioka M, Itonaga H, Tukada S, Sakamoto H, Chiwata M, Toriyama E, Kobayashi Y, Sato S, Sawayama Y, Taguchi J, Imaizumi Y, Hata T, Niino D, Miyazaki Y.
  • 学会等名: 第79回 日本血液学会学術集会
• [学会発表] Prognostic value of CMV reactivation on posttransplant outcome among the patients with ATL. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sawayama Y, Itonaga H, Fukushima T, Nakano N, Fujiwara H, Fukuda T, Takatsuka Y, Miyamoto T, Eto T, Nakashima Y, Kanda J, Atsuta Y, Utsunomiya A.
  • 学会等名: 第79回 日本血液学会学術集会
• [学会発表] Retrospective analysis of TKI combined chemotherapy for elderly patients with Ph+ALL (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto H, Itonaga H, Fujoka M, Tsukada S, Chiwata M, Toriyama E, Kamijo R, Kitanosono H, Nakashima J, Taguchi M, Kato T, Makiyama J, Sato S, Ando K, Sawayama Y, Imaizumi Y, Yoshida S, Hata T, Moriuchi Y, Miyazaki Y.
  • 学会等名: 第79回 日本血液学会学術集会
• [学会発表] U2AF2 mutations in myelodysplastic syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: oshizato T, Nannya Y, Atsuta Y, Shiozawa Y, Yoshida K, Onizuka M, Kataoka K, Chiba K, Tanaka H, Shiraishi , Sanada M, Itonaga H, Kanda Y, Miyazaki Y, Miyano S, Makishima H, Ogawa S.
  • 学会等名: 第79回 日本血液学会学術集会
• [図書] モダンメディア (2018)
  • 著者名/発表者名: 糸永 英弘、宮﨑 泰司、酒巻 望、岩本 愛吉、三村 智憲。
  • 総ページ数: 22
  • 出版者: 栄研化学株式会社
• [図書] 血液内科 (2018)
  • 著者名/発表者名: 糸永 英弘、波多 智子、材木 義隆、臼杵 憲祐、藤島 直仁、北中 明、古屋 淳史、村主 啓行、川口 辰哉、亀崎 豊実、幣 光太郎、桐戸 敬太、平林 真介、谷口 俊恭、張替 秀郎、牧 宏彰、藤原 亨、中世古 知昭、小沼 貴晶、田矢 祐規、ほか。
  • 総ページ数: 150
  • 出版者: 科学評論社