マウスモデルによるATLL腫瘍形成メカニズムの解明と腫瘍幹細胞プロファイルの同定

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08715
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 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: ATLL / HBZ / CARD11 / 癌 / シグナル伝達 / ウイルス

研究実績の概要

ATL腫瘍細胞で恒常的に発現しているウイルス遺伝子をCD4 T cellに導入したマウス（HBZ TG）、ATLで高頻度にみられるTCR-NFκBを活性化する機能獲得型変異をCD4 T cellに導入したマウス（CARD11(E626K)CD4-cre）、およびこれらの異常を組み合わせた二重異常TG（CARD11(E626K)CD4-cre;HBZ TG）について、表現型解析、および、RNAシークエンスなどの機能解析を行った。CARD11変異TGと二重異常TGではT-cellの肺浸潤（二重異常TGでより重度）、軽度のリンパ節腫大（CARD11変異 TG 73%、二重異常TG 81%)、生存短縮（CARD11変異TG 13.5カ月、二重変異TG 6.9カ月）を認め、これらのモデルマウスがATL病態を再現することを明らかにした。CD4 T cellのRNAシークエンス解析では、CARD11(E626K)CD4-creマウスではNFκB活性化が認められ、CARD11(E626K)CD4-cre;HBZ TGではさらに強いNFκB活性化（特にATL検体に類似したnon canonical経路のNFκB活性化）が認められた。CARD11(E626K)CD4-cre;HBZ TGでは単独の遺伝子異常のマウスと比較して、増殖に関連する多彩なgene setの発現がみられた。CARD11(E626K)CD4-cre;HBZ TGではヒト急性型ATL検体でみられる異常なgene setの約8割が再現されており、TCR-NFκB経路分子の変異にともなうNFκB活性化とウイルス遺伝子HBZがATL分子病態の基盤を形成することが明らかとなった。

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

HBZ TG、CARD11(E626K)CD4-cre、CARD11(E626K)CD4-cre;HBZ TGの各マウスの解析は順調である。CARD11(E626K)CD4-cre;HBZ TGマウスでは、ATL検体と類似したTCR/NF-κB経路の活性化と、生後半年でのリンパ増殖性疾患の発症が観察され、また、CD4 T cellにおいてはヒトATL検体と類似した遺伝子発現異常が観察されたことから、ATLの基本的な分子病態の形成機序を実証できた。

今後の研究の推進方策

HBZ TG、CARD11(E626K)CD4-cre、CARD11(E626K)CD4-cre;HBZ TGの各マウスの解析を継続する。T cellの分画による遺伝子発現異常の差異を検討し、腫瘍幹細胞様分画が含まれる可能性がある分画を探索する。ATL病態の完成（異常リンパ球の著増、重度のリンパ節腫大）に、どのような付加的な遺伝子異常や遺伝子発現異常が必要であるのかを検討する。腫瘍化に関与する遺伝子異常や発現異常のうち、どのような経路を阻害すれば腫瘍の抑制につながるかを、種々の阻害剤を用いて、in vivo、in vitroで検討する。ATLLの効果的な治療標的を同定し、多くの患者に許容可能な治癒的治療法の開発を目指す。

研究成果

• [雑誌論文] Higher average chemotherapy dose intensity improves prognosis in patients with aggressive adult T‐cell leukemia/lymphoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Sekine M, Kameda T, Shide K, Maeda K, Toyama T, Kawano N, Takeuchi M, Kawano H,Sato S, Ishizaki J, Kukita T, Kamiunten A, Akizuki K, Tahira Y, Shimoda H, Hidaka T, Yamashita K, Matsuoka H, Kitanaka A, Kubuki Y, Shimoda K
  • 雑誌名: European Journal of Haematology 巻: 106 ページ: 398～407
  • DOI: 10.1111/ejh.13565
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clinical significance of soluble CADM1 as a novel marker for adult T-cell leukemia/lymphoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakahata S, Syahrul C, Nakatake A, Sakamoto K, Yoshihama M, Nishikata I, Ukai Y, Matsuura T, Kameda T, Shide K, Kubuki Y, Hidaka T, Kitanaka A, Ito A, Takemoto S, Nakano N, Saito M, Iwanaga M, Sagara Y, Mochida K, Amano M, Maeda K, Sueoka E, Okayama A, Utsunomiya A, Shimoda K, Watanabe T, Morishita K
  • 雑誌名: Haematologica 巻: 106 ページ: 532～542
  • DOI: 10.3324/haematol.2019.234096
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] MALT1 阻害薬の開発とATL に対する治療効果の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 上運天綾子、森下大輔、亀田拓郎、木暮泰寛、幣光太郎、田平優貴、南谷泰仁、依田成玄、秋月渓一、関根雅明、日高智徳、久冨木庸子、水谷明生、杉山緑、有川泰由、三宅洋、片岡圭亮、小川誠司、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] ATL で好発する機能獲得型変異CARD11E626KはマウスにおけるHBZ 誘導性の炎症を亢進させる (2020)
  • 著者名/発表者名: 亀田拓郎、幣光太郎、上運天綾子、田平優貴、秋月渓一、関根雅明、日高智徳、久冨木庸子、杉山緑、森下大輔、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] 化学療法のdose intensity とmogamulizumab 投与がaggressive ATLL の予後を改善する (2020)
  • 著者名/発表者名: 関根雅明、亀田拓郎、幣光太郎、前田宏一、外山孝典、河野徳明、武内正紀、河野浩、佐藤誠一、石崎淳三、久木田稔正、上運天綾子、秋月渓一、田平優貴、下田晴子、日高智徳、山下清、松岡均、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] マルチオミクス単一細胞解析によるHTLV-1 感染状態およびATL における細胞動態の網羅的解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 古屋淳史、斎藤優樹、亀田拓郎、木暮泰寛、Marni Mcclure、新垣清登、吉藤康太、田畑真梨子、上運天綾子、幣光太郎、下田和哉、片岡圭亮
  • 学会等名: 第82 回日本血液学会学術集会
• [学会発表] Whole-Genome Analysis of Adult T-Cell Leukemia/Lymphoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Kogure Y,Kameda T, Koya J, Kamiunten A, Shide K, Hidaka T, Kubuki Y, Yoshimitsu M, Nosaka K, Imaizumi Y :
  • 学会等名: 62nd ASH Annual Meeting and Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] Dissecting Multicellular Ecosystems of HTLV-1 Infection and ATL By Multi-Omics Single Cell Analysis (2020)
  • 著者名/発表者名: Koya J,Saito Y, Kameda T, Kogure Y, Marni B McClure, Shingaki S, Tabata M, Kamiunten A, Shide K, Shimoda K :
  • 学会等名: 62nd ASH Annual Meeting and Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] CARD11 Mutation Induces Oligoclonal Expansion of T-Cells, and Accelerates ATL Development in Combination with HBZ (2020)
  • 著者名/発表者名: Kameda T,Shide K, Kamiunten A, Yuki T, Sekine M, Akizuki K, Hidaka T, Kubuki Y, Sugiyama M, Morishita D :
  • 学会等名: 62nd ASH Annual Meeting and Exposition
  • 国際学会