小胞体ストレス応答と、腫瘍由来fibrocyteに着目する骨髄増殖性腫瘍研究

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03713
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 下田 和哉 宮崎大学, 医学部, 教授 (90311844)
• 研究分担者: 久冨木 庸子 宮崎大学, 医学部, 講師 (00284836) ; 幣 光太郎 宮崎大学, 医学部, 助教 (20468028) ; 亀田 拓郎 宮崎大学, 医学部, 助教 (30468029)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 骨髄線維症 / fibrocyte / シグナル伝達

研究実績の概要

骨髄増殖性腫瘍(MPN)では、JAK2、CALR変異によるJAK-STATシグナル伝達経路活性化の機序が明確になってきた。一方、CALR変異造血幹細胞 (HSC) のクローン拡大メカニズム、および骨髄線維化のメカニズムに関しては未解明である。本研究では、以下のテーマについて病態解明と創薬につながる研究を行っている。
テーマ1: CALR欠損により生じるERストレスが変異HSCに及ぼす影響の解明と、亢進したERストレスを標的とする治療開発
2020年度は、CALR変異HSCにおけるERストレス経路profilingについて主に実験を行った。CALR欠損、CALRヘテロ欠損、WTの各マウスHSCの遺伝子発現をRNAseqで解析した。また、ERストレス関連分子についてreal-time PCR発現定量を行った。これらの細胞にCALR変異蛋白を発現させたマウスを作成し、解析を進行中である。ERストレスの緩和による治療効果の解析については今年度以降の課題である。
テーマ2: 腫瘍細胞がfibrocyteへ分化するメカニズムの解明と、単球-fibrocyteを標的とした、2次性骨髄線維症早期診断法および治療法の開発
JAK2変異マウス単球の3％がcollagen陽性である。2020年度は腫瘍性fibrocyte、またはその前駆細胞である腫瘍性単球の表面抗原を同定するための実験を行った。表面抗原により分取した単球サブ分画を培養、fibrocyte前駆分画同定を試みた。ある程度の純化は達成できたが、高純度で純化できる正確な同定はこの手法では困難だった。新たな手法の導入が必要と判断した。

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

テーマ1：CALR欠損により生じるERストレスが変異HSCに及ぼす影響の解明と、亢進したERストレスを標的とする治療開発
CALR変異HSCにおけるERストレス経路profilingについて、マウスモデルの作成と解析を実施することができた。これらのデータ解析を終えると、ERストレスの緩和による治療効果の解析に進むことが可能となる。
テーマ2：腫瘍細胞がfibrocyteへ分化するメカニズムの解明と、単球-fibrocyteを標的とした、2次性骨髄線維症早期診断法および治療法の開発
腫瘍性fibrocyte、またはその前駆細胞である腫瘍性単球の表面抗原を同定するための実験を行った。予定していた表面抗原により分取した単球サブ分画を培養するという手法では、純度の高い分画の同定はできなかった。問題点が明確になることにより、同定のための方法論を再検討することができた。2次性骨髄線維症の早期診断法の確立や、細胞表面分子を標的とする新規治療法の開発といった課題に進む見通しが開けたと考えている。

今後の研究の推進方策

テーマ1：CALR欠損により生じるERストレスが変異HSCに及ぼす影響の解明と、亢進したERストレスを標的とする治療開発
「CALR変異HSCにおけるERストレス経路profiling」について、順調に計画の進展が得られた。2020年度は、CALR欠損、CALRヘテロ欠損、WTの各マウスHSCの遺伝子発現をRNAseqで解析した。また、ERストレス関連分子についてreal-time PCR発現定量を行った。これらの細胞にCALR変異蛋白を発現させたマウスを作成し、解析中である。得られる結果を踏まえ、2021年度は主に「ERストレスの緩和による治療効果の解析」、「亢進したERストレスを標的とする新規治療法の開発」、についての実験を進めていく。
テーマ2: 腫瘍細胞がfibrocyteへ分化するメカニズムの解明と、単球-fibrocyteを標的とした、2次性骨髄線維症早期診断法および治療法の開発
「Fibrocyte前駆細胞である単球の表面抗原同定」について、2020年度は表面抗原により分取した単球サブ分画を培養、fibrocyte前駆分画同定を試みた。ある程度の純化はできたが、正確な同定は現手法では困難だった。2021年度は手法を変え単一細胞解析なども取り入れ、fibrocyte前駆細胞の同定を試み、fibrocyte前駆細胞特異的発現分子の同定を目指す。 新手法により同定を完了できれば、「2次性骨髄線維症の早期診断法の確立」や、「細胞表面分子を標的とする新規治療法の開発」といった発展的課題に取り組むことができる。

研究成果

• [雑誌論文] JAK2-negative acute monocytic leukemia with TET2 mutation in essential thrombocythemia with JAK2 mutation with literature review (2020)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara Toshie、Kawauchi Kiyotaka、Ono Takuya、Marshall Shoko、Shide Kotaro、Shimoda Kazuya、Mori Naoki、Sakura Hiroshi
  • 雑誌名: Leukemia Research Reports 巻: 13 ページ: 100194～100194
  • DOI: 10.1016/j.lrr.2019.100194
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neoplastic fibrocytes play an essential role in bone marrow fibrosis in Jak2V617F-induced primary myelofibrosis mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Ozono Yoshinori、Shide Kotaro、Kameda Takuro、Kamiunten Ayako、Tahira Yuki、Sekine Masaaki、Akizuki Keiichi、Nakamura Kenichi、Iwakiri Hisayoshi、Sueta Mitsue、Hidaka Tomonori、Kubuki Yoko、Yamamoto Shojiro、Hasuike Satoru、Sawaguchi Akira、Nagata Kenji、Shimoda Kazuya
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 35 ページ: 454～467
  • DOI: 10.1038/s41375-020-0880-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Calreticulin haploinsufficiency augments stem cell activity and is required for onset of myeloproliferative neoplasms (2020)
  • 著者名/発表者名: Shide Kotaro、Kameda Takuro、Kamiunten Ayako、Ozono Yoshinori、Tahira Yuki、Yokomizo-Nakano Takako、Kubota Sho、Ono Masaya、Ikeda Kazuhiko、Sekine Masaaki、Akizuki Keiichi、Nakamura Kenichi、Hidaka Tomonori、Kubuki Yoko、Iwakiri Hisayoshi、Hasuike Satoru、Nagata Kenji、Sashida Goro、Shimoda Kazuya
  • 雑誌名: Blood 巻: 136 ページ: 106～118
  • DOI: 10.1182/blood.2019003358
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Human erythroleukemia genetics and transcriptomes identify master transcription factors as functional disease drivers (2020)
  • 著者名/発表者名: Fagnan A,Bagger FO, Piqué-Borràs MR, Ignacimouttou C, Caulier A, Lopez CK, Robert E, Uzan B, Gelsi-Boyer V, Aid Z, Thirant C, Moll U, Tauchmann S, Kurtovic-Kozaric A, Maciejewski J, Dierks C, Spinelli O, Salmoiraghi S, Pabst T, Shimoda K , Mercher T
  • 雑誌名: Blood 巻: 136 ページ: 698～714
  • DOI: 10.1182/blood.2019003062
  • 査読あり
• [雑誌論文] JSH Practical Guidelines for Hematological Malignancies, 2018: I. Leukemia-4. Chronic myeloid leukemia (CML)/myeloproliferative neoplasms (MPN) (2020)
  • 著者名/発表者名: Shimoda Kazuya、Takahashi Naoto、Kirito Keita、Iriyama Noriyoshi、Kawaguchi Tatsuya、Kizaki Masahiro
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 112 ページ: 268～291
  • DOI: 10.1007/s12185-020-02964-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] JAK2V617F による炎症性サイトカインIL1αの産生亢進メカニズム (2020)
  • 著者名/発表者名: 幣光太郎、上運天綾子、大園芳範、亀田拓郎、田平優貴、秋月渓一、関根雅明、日高智徳、久冨木庸子、下田和哉
  • 学会等名: 第82 回日本血液学会学術集会
• [学会発表] 骨髄増殖性腫瘍におけるSRSF2，U2AF1，IDH 変異の頻度と予後への影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小川紗葵、幣光太郎、上運天綾子、久冨木庸子、竹内正美、末永孝生、下村泰三、鈴島仁、河野徳明、山下清、安見正人、烏野隆博、今滝修、門脇則光、米澤昭仁、大塚英一、日高智徳、亀田拓郎、秋月渓一、関根雅明、田平優貴、下田和哉
  • 学会等名: 第82 回日本血液学会学術集会
• [学会発表] CALR 変異を伴った5 番染色体長腕欠失の骨髄異形成症候群の1 例 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤原志保、幣光太郎、下田和哉、有馬信之、木村由紀子、渡邊祐子、下村泰三、鈴島仁
  • 学会等名: 第82 回日本血液学会学術集会
• [学会発表] マウスモデルにおいてJak2V617F 変異によって誘導される骨髄増殖性腫瘍に伴う腎障害 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田平優貴、幣光太郎、大園芳範、上運天綾子、亀田拓郎、秋月渓一、関根雅明、日高智徳、久冨木庸子、下田和哉
  • 学会等名: 第82 回日本血液学会学術集会
• [図書] 造血器腫瘍診療ガイドライン 2018年版補訂版［2020年4月］ [慢性骨髄性白血病・骨髄増殖性腫瘍（CML/MPN)] (2020)
  • 著者名/発表者名: 下田和哉、入山規良、川口辰哉、木崎昌弘、桐戸敬太、髙橋直人
  • 総ページ数: 428
  • 出版者: 金原出版
  • ISBN: 978-4-307-10201-8
• [図書] Hematopaseo [骨髄増殖性腫瘍の分子病態研究の進歩 ドライバー変異とエピゲノム異常の関わり] (2020)
  • 著者名/発表者名: 下田和哉：
  • 総ページ数: 72
  • 出版者: 凸版印刷株式会社
  • ISBN: 978-4-909633-13-2
• [図書] EBM 血液疾患の治療 2021-2022 [原発性骨髄線維症（PMF)の治療] (2020)
  • 著者名/発表者名: 上運天綾子、下田和哉
  • 総ページ数: 637
  • 出版者: 中外医学社
  • ISBN: 978-4-498-22524-4