白血病幹細胞の自己複製能を担う分子機構と白血病発症に至る分子機序の解明

2007 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 18390278
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 血液内科学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 野阪 哲哉 三重大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (30218309)
• 研究分担者: 北村 俊雄 東京大学, 医科学研究所, 教授 (20282527) ; 小埜 良一 三重大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (40422414)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• キーワード: 白血病幹細胞 / 11q23染色体転座 / MLL / 乳児白血病 / Ras / マウス骨髄移植 / レトロウイルスベクター / Hox

研究概要

近年、ヒト染色体11q23から、ハエの形態形成遺伝子TrithoraxのホモログであるMLL(Mixed Lineage Leukemia)遺伝子が単離された。MLLは染色体相互転座により種々の遺伝子とキメラを形成し、白血病を引き起こす。特に乳児白血病の場合は、ほとんどがMLLキメラ遺伝子が原因であり、予後もよくない。我々は効率の良いレトロウイルス発現系とマウス骨髄移植の系を用いて、MLLキメラ遺伝子による乳児白血病発症に近い状態をマウスにおいて再現することに成功した。この実験系を用いて、MLLキメラ遺伝子と協調して癌化にはたらくFLT3変異体の下流の細胞内情報伝達経路を解析した結果、MLLキメラ蛋白はSTAT5よりもRas-Raf-MAPK経路との協調作用が強いことが示唆された。実際、MLL-SEPT6を発現するIL-3依存性細胞株において、恒常的活性型STAT5の強発現ではIL-3非依存性増殖を示さなかったのに対し、活性型Rafの強発現ではIL-3非依存性に増殖した。さらに、MLLキメラ蛋白の下流遺伝子の一つであるHoxA9と活性型Rasの共発現でも、マウスにおいて急性骨髄性白血病に近い病態が誘導された。したがって、MLLキメラ蛋白による白血病発症の分子機構は、HoxA9による自己複製能とRas-Raf-MAPK経路による細胞増殖活性の両者の協調作用に集約される可能性が示唆された。近年、Bcr-Ablなどのチロシンキナーゼが造血幹細胞を癌化するのに対し、MLLキメラ蛋白は造血前駆細胞も癌化することが報告されているが、この現象には、HoxA9などによる白血病幹細胞化が関与していると推定された。上記実験系と並行して、Cre-loxPシステムを用いた誘導発現型MLL-ENLランスジェニックマウスを作成し、現在、同マウスの純化分画造血細胞を用いた骨髄移植実験による白血病幹細胞生成機構を解析中である。

研究成果

• [雑誌論文] AML1 mutations induced MDS and MDS/AML in a mouse BMT model. (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Okochi N, Kitaura J, Ono R, Harada H, Harada Y, Komeno Y, Nakajima H, Nosaka T, Inaba T, Kitamura T.
  • 雑誌名: Blood 111 ページ: 4297-4308
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of leukemia-related gene alterations: Molecular pathogenesis of leukemia, myeloproliferative disorders(MPD), and myelodysplastic syndromes(MDS). (2008)
  • 著者名/発表者名: Kitamura T, Oki T, Watanabe-Okochi N, Komeno Y, Kato N, Yuji K, Ono RNakajima H, Tojo A, Nosaka T, Kitaura J.
  • 雑誌名: Blood Cells, Molecules and Diseases. (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Human parainfluenza virus type 2 V protein inhibits genome replication by binding to the L protein; a possible role in promoting viral fitness. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishio M, Ohtsuka J, Tsurudome M, Nosaka T, Kolakofsky D.
  • 雑誌名: Journal of Virology (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] 造血器腫瘍マウスモデル (2008)
  • 著者名/発表者名: 野阪哲哉
  • 雑誌名: がん分子標的治療 6(2) ページ: 25-33(101-109)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] AML1 mutations induced MDS and MDS/AML in a mouse BMT model (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Okochi, N. kitaura, J. Ono, R. Harada, H. Harada, Y. Komeno, Y. Nakajima, H. Nosaka, T. Inaba, T. Kitamura, T
  • 雑誌名: Blood 111 ページ: 4297-4308
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Human parainfluenza virus type 2 V protein inhibits genome replication by binding to the L protein ; a possible role in promoting viral fitness (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishio, M. Ohtsuka, J. Tsurudome, M. Nosaka, T. Kolakofsky, D
  • 雑誌名: J Virol (Epub ahead of print)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of TSC-22 as a potential tumor suppressor that is upregulated by Flt3-D835V but not Flt3-ITD. (2007)
  • 著者名/発表者名: Lu Y, Kitaura J, Oki T, Komeno Y, Ozaki K, Kiyono M, Kumagai H, Nakajima H, Nosaka T, Aburatani H, Kitamura T.
  • 雑誌名: Leukemia 21 ページ: 2246-2257
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of TSC-22 as a potential tumor suppressor that is upregulated by Flt3-D835V but not Flt3-ITD (2007)
  • 著者名/発表者名: Lu, Y. Kitaura, J. Oki, T. Komeno, Y. Ozaki, K. Kiyono, M. Kumagai, H. Nakajima, H. Nosaka, T. Aburatani, H. Kitamura, T
  • 雑誌名: Leukemia 21 ページ: 2246-2257
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Overexpression of Interleukin 21 induces expansion of hematopoietic progenitor cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ozaki K, Hishiya A, Hatanaka K, Nakajima H, Wang G, Hwu P, Kitamura T, Ozawa K, Leonard WJ, Nosaka T.
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 84 ページ: 224-230
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rac 1 and a GTPase-activating protein, MgcRacGAP, are required for nuclear translocation of STAT transcriptionfactors. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawashima T, Bao YC, Moon Y, Tonozuka Y, Minoshima Y, Hatori T, Kiyono M, Nosaka T, Nakajima H, Williams DA, Kitamura T.
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 175 ページ: 937-946
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] MLL関連白血病の分子病態 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小埜良一、野阪哲哉
  • 雑誌名: 血液・腫瘍科 52(6) ページ: 615-624
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Overexpression of Interleukin 21 induces expansion of hematopoietic progenitor cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, K. Hishiya, A. Hatanaka, K. Nakajima, H. Wang, G. Hwu, P. Kitamura, T. Ozawa, K. Leonard, WJ. Nosaka, T
  • 雑誌名: Int J Hematol 84 ページ: 224-230
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rae 1 and a GTPase-activating protein, MgcRacGAP, are required for nuclear translocation of STAT transcription factors (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawashima, T. Bao, YC. Moon, Y. Tonozuka, Y. Minoshima, Y. Hatori, T. Kiyono, M. Nosaka, T. Nakajima, H. Williams, DA. Kitamura, T
  • 雑誌名: J Cell Biol 175 ページ: 937-946
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of leukemia-related gene alterations : Molecular pathogenesis of leukemia, myeloproliferative disorders (MPD), and myelodysplastic syndromes (MDS)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, T. Oki, T. Watanabe-Okochi, N. Komeno, Y. Kato, N. Yuji, K. Ono, R. Nakajima, H. Tojo, A. Nosaka, T. Kitaura, J
  • 雑誌名: Blood Cells, Molecules and Diseases (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] RasGRP4と変異型AML1はマウスBMTモデルにおいて協調的に働き、T細胞性白血病を誘発する (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡辺(大河内)直子、沖俊彦、小埜良一、原田浩徳、湯地晃一郎、東條有伸、中島秀明、野阪哲哉、稲葉俊哉、北浦次郎、北村俊雄
  • 学会等名: 第69回日本血液学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071011-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 活性誘導型C/EBPαおよびC/EBPεによるMLLキメラ遺伝子を有する骨髄単球性白血病細胞の単球系分化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松下弘道、中島秀明、中村嘉彦、塚本秀雄、田中由美子、浅井さとみ、小埜良一、野阪哲哉、安藤潔、宮地勇人
  • 学会等名: 第69回日本血液学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071011-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] MLL融合蛋白はRas-MAPキナーゼ系の活性化と相乗的に協調して急性白血病を発症する (2007)
  • 著者名/発表者名: 小埜良一、熊谷英敏、中島秀明、殿塚行雄、菱谷愛、滝智彦、林泰秀、北村俊雄、野阪哲哉
  • 学会等名: 第69回日本血液学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071011-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Hoxa9とRas-MAPキナーゼ系の協調作用がMLL融合蛋白による急性白血病の発症に重要である (2007)
  • 著者名/発表者名: 小埜良一、熊谷英敏、中島秀明、殿塚行雄、菱谷愛、滝智彦、林泰秀、北村俊雄、野阪哲哉
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071003-05
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 白血病およびMDSの分子病態:マウス骨髄移植モデルおよび発現クローニング法を利用した解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 北村俊雄、野阪哲哉
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071003-05
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] AML1点変異はマウスBMTモデルにおいてMDS/AMLを発症させる (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡辺-大河内直子、北浦次郎、小埜良一、原田浩徳、原田結花、中島秀明、野阪哲哉、稲葉俊哉、北村俊雄
  • 学会等名: 第5回幹細胞シンポジウム
  • 発表場所: 淡路島
  • 年月日: 20070517-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] MLL融合蛋白による多段階発癌におけるRaf-MAPキナーゼ系活性化の重要性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小埜良一、北村俊雄、野阪哲哉(演者)
  • 学会等名: 日本プロテインホスファターゼ研究会 第3回 国内集会
  • 発表場所: 津
  • 年月日: 20070330-31
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] C/EBPα and C/EBPε induce monocytic differentiation of myelomonocytic cells with MLL chimeric fusion gene (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsushita H, Nakajima H, Nakamura Y, Tsukamoto H, Tanaka Y, Asai S, Nosaka T, Ando K, Miyachi H
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the American Society of Hematology
  • 発表場所: Orlando
  • 年月日: 20061209-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] MAP kinase activation is essential for the development of acute leukemia by MLL fusion protein and FLT3 tyrosine kinase mutation (2006)
  • 著者名/発表者名: Ono R, Kumagai H, Nakajima H, Tonozuka Y, Hishiya A, Taki T, Hayashi Y, Kitamura T, Nosaka T
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the American Society of Hematology
  • 発表場所: Orlando
  • 年月日: 20061209-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] A BMT model mice for myelodysplastic syndromes(MDS)and transformation to AML (2006)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Okochi N, Kitaura J, Harada H, Ono R, Nakajima H, Nosaka T, Inaba T, Kitamura T
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the American Society of Hematology
  • 発表場所: Orlando
  • 年月日: 20061209-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] A BMT model mice for myelodysplastic syndromes (MDS) and transformation to AML (2006)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Okochi, N. Kitaura, J. Harada, H. Ono, R. Nakajima, H. Nosaka, T. Inaba, T. Kitamura, T
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the American Society of Hematology
  • 発表場所: Orlando
  • 年月日: 20061209-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] MLL融合蛋白による多段階発癌にはMAPキナーゼ系の活性化が重要である (2006)
  • 著者名/発表者名: 小埜良一、熊谷英敏、中島秀明、殿塚行雄、菱谷愛、滝智彦、林泰秀、北村俊雄、野阪哲哉
  • 学会等名: 第68回日本血液学会総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20061006-08
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] AML1点変異はマウスBMTモデルにおいてMDS/AMLを発症させる (2006)
  • 著者名/発表者名: 渡辺直子、北浦次郎、原田浩徳、小埜良一、米野由希子、佐藤均、稲葉俊哉、中島秀明、野阪哲哉、北村俊雄
  • 学会等名: 第68回日本血液学会総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20061006-08
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] MLL融合蛋白による多段階発癌モデルマウス:MAPキナーゼの重要性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小埜良一、熊谷英敏、中島秀明、殿塚行雄、菱谷愛、滝智彦、林泰秀、北村俊雄、野阪哲哉
  • 学会等名: 第65回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20060928-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] A BMT model mouse for myelodysplastic syndromes(MDS)and MDS/overt leukemia (2006)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Okochi N, Kitaura J, Harada H, Ono R, Inaba T, Nakajima H, Nosaka T, Kitamura T
  • 学会等名: 35th Annual Meeting of the International Society For Experimental Hematology
  • 発表場所: Minneapolis
  • 年月日: 20060927-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] A BMT model mouse for myelodysplastic syndromes (MDS) and MDS/overt leukemia (2006)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Okochi, N. Kitaura, J. Harada, H. Ono, R. Inaba, T. Nakajima, H. Nosaka, T. Kitamura, T
  • 学会等名: 35th Annual Meeting of the International Society For Experimental Hematology
  • 発表場所: Minneapolis
  • 年月日: 20060927-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より