CALR変異幹細胞の増幅機構及び変異体の機能モチーフを標的とした骨髄線維症の制御

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K08819
• 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): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 骨髄増殖性腫瘍 / 原発性骨髄線維症 / 造血幹細胞

研究実績の概要

本研究では、原発性骨髄線維症のドライバー変異であるcalreticulin(CALR)の変異を研究対象として、「CALR変異造血幹細胞(hematopietic stem cells:HSCs)のクローン拡大機序」、「CALR変異蛋白による増殖シグナル活性化機序」を解明する。
2019年度は、世界初の血球細胞特異的Calrノックアウトを作出し、造血におけるCalrの役割について明らかにした。更に、CALR変異HSCsのクローン拡大機序に関して、同ノックアウトマウスの解析結果から、Calr遺伝子のヘテロ欠損がHSCsの競合再構築能を亢進させること、そしてCalrヘテロ欠損がCALR変異を有するHSCsのクローン拡大能を強化することを示し論文を発表した(Blood in press)。
CALR変異蛋白による増殖シグナル活性化機序に関しては、CALR変異体タンパクについて様々なdeletion mutantを作成した。更に作成した変異体それぞれについて、STAT5レポーターアッセイによるin vitro増殖シグナル活性化能、レトロウイルスを用いた骨髄移植マウスモデルによるin vivo造腫瘍能、について評価を行った。その結果、変異アミノ酸配列の中から、in vitro増殖シグナル活性化に必要な部分、in vivo造腫瘍能に必要な部分を見出すことができた。
2020年度はこれらの成果を発展させ、変異造血幹細胞を標的とした治療モデルの開発や、in vivo腫瘍能を担う変異アミノ酸配列を標的とした治療法開発、などを進めていく予定である。

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

CALR変異造血幹細胞(hematopietic stem cells:HSCs)のクローン拡大機序に関して、マウスモデルを用いてCalr遺伝子のヘテロ欠損がHSCsの競合再構築能を亢進させること、そしてCalrヘテロ欠損がCALR変異をHSCsのクローン拡大能を強化することを示すことができた。論文もBlood誌にアクセプトされ、初年度予定していた研究計画どおりの進抄状況となっている。
CALR変異蛋白による増殖シグナル活性化機序に関しても、予定していた計画に沿い実験が進んでいる。

今後の研究の推進方策

CALR変異造血幹細胞(hematopietic stem cells:HSCs)のクローン拡大機序に関しては、初年度の結果を踏まえ、HSCs分画のRNAseq解析を進めている。2020年秋までに、結果の解析を完了し、HSCsクローン拡大に寄与するpathwayの治療標的化を目的とした実験を開始する予定である。
CALR変異蛋白による増殖シグナル活性化機序に関しては、変異タンパクについて、in vitroの増殖シグナル活性化能の維持に必要な部分と、in vivo造腫瘍能の維持に必要な部分は一致していないことがわかった。今後は、初年度に同定したin vivo造腫瘍能に必須な部分について、その機能の解明や、機能抑制についての検討を進めていく。

研究成果

• [雑誌論文] The role of driver mutations in myeloproliferative neoplasms: insights from mouse models (2020)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Shide
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 111 ページ: 206-216
  • DOI: 10.1007/s12185-019-02803-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TP53 and PTEN Mutations Were Shared in Concurrent Germ Cell Tumor and Acute Megakaryoblastic Leukemia (2020)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Akizuki, Masaaki Sekine, Yasunori Kogure, Takuro Kameda, Kotaro Shide, Junji Koya, Ayako Kamiunten, Yoko Kubuki, Yuki Tahira, Tomonori Hidaka, Takumi Kiwaki, Hiroyuki Tanaka, Yuichiro Sato, Hiroaki Kataoka, Keisuke Kataoka & Kazuya Shimoda
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 20 ページ: 5
  • DOI: 10.1186/s12885-019-6497-0.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Essential thrombocytosis attributed to JAK2-T875N germline mutation (2019)
  • 著者名/発表者名: Makoto Yoshimitsu, Miho Hachiman, Yuichiro Uchida, Naosuke Arima, Akihiko Arai, Yuhei Kamada, Kotaro Shide, Masafumi Ito, Kazuya Shimoda, Kenji Ishitsuka
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 110 ページ: 584-590
  • DOI: 10.1007/s12185-019-02725-8.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monocyte-derived fibrocytes elimination had little contribution on liver fibrosis (2019)
  • 著者名/発表者名: Ozono Y., Shide K., Toyoshima F., Takaishi Y., Tsuchimochi M., Kamiunten A., Kameda T., Nakamura K., Miike T., Kusumoto K., Iwakiri H., Hasuike S., Nagata K., Sawaguchi A., Shimoda K.
  • 雑誌名: Hepatobiliary Pancreat Dis Int . 巻: 18 ページ: 348-353
  • DOI: 10.1016/j.hbpd.2019.02.002.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitamin D Receptor-Mediated Skewed Differentiation of Macrophages Initiates Myelofibrosis and Subsequent Osteosclerosis (2019)
  • 著者名/発表者名: Kanako Wakahashi, Kentaro Minagawa, Yuko Kawano, Hiroki Kawano, Tomohide Suzuki, Shinichi Ishii, Akiko Sada, Noboru Asada, Mari Sato, Shigeaki Kato, Kotaro Shide, Kazuya Shimoda, Toshimitsu Matsui and Yoshio Katayama
  • 雑誌名: Blood 巻: 133 ページ: 1619-1629
  • DOI: 10.1182/blood-2018-09-876615.
  • 査読あり
• [雑誌論文] CALR変異によるMPN発症機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 幣光太郎
  • 雑誌名: 血液内科 巻: 78 ページ: 678-674
• [雑誌論文] 骨髄増殖性腫瘍におけるJAK阻害薬の使用基準 (2019)
  • 著者名/発表者名: 3.幣光太郎, 下田和哉
  • 雑誌名: 血液内科 巻: 78 ページ: 870-876
• [雑誌論文] マウスモデルによるMPNの病態解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 幣光太郎
  • 雑誌名: 血液内科 巻: 79 ページ: 542-549
• [雑誌論文] 骨髄増殖性腫瘍の病期進展メカニズム (2019)
  • 著者名/発表者名: 幣光太郎, 下田和哉
  • 雑誌名: 血液内科 巻: 79 ページ: 697-701
• [学会発表] The Role of Calreticulin in Normal Hematopoiesis and Neoplastic Hematopoiesis of Myeloproliferative Neoplasms (2019)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Shide, Takuro Kameda, Ayako Kamiunten, Yoshinori Ozono, Yuki Tahira, Masaaki Sekine, Masaya Ono, Takako Yokomizo, Sho Kubota, Keiichi Akizuki, Yoko Kubuki, Tomonori Hidaka, Goro Sashida, Kazuya Shimoda
  • 学会等名: American Society of Hematology the 61st Annual Meeting and Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] Depletion of Neoplastic CD11b Positive Cells in Jak2V617F Mutant Mice Reduced Fibrocytes in Bone Marrow and Improved Myelofibrosis (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Ozono, Kotaro Shide, Takuro Kameda, Ayako Kamiunten, Yuki Tahira, Masaaki Sekine, Keiichi Akizuki, Kenichi Nakamura, Hisayoshi Iwakiri, Tomonori Hidaka, Yoko Kubuki, Satoru Hasuike, Fumiyo Toyoshima, Akira Sawaguchi, Kenji Nagata, Kazuya Shimoda
  • 学会等名: American Society of Hematology the 61st Annual Meeting and Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] Calreticulin不全が造血系に与える影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 幣光太郎、亀田拓郎、上運天綾子、大園芳徳、尾野雅哉、横溝貴子、久保田翔、田平優貴、秋月渓一、関根雅明、久冨木庸子、日高智徳、指田吾郎、伊川正人、下田和哉
  • 学会等名: The 81th Annual Meeting of the Japanese society of Hematology
• [学会発表] マウスモデルを用いた骨髄増殖性腫瘍発症機構の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 幣 光太郎
  • 学会等名: 第29回日本サイトメトリー学会学術集会
  • 招待講演