低酸素応答遺伝子ＨＩＦ－αによるリンパ腫発生促進機構の解析

2011 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23591393
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 末岡 榮三朗 佐賀大学, 医学部, 准教授 (00270603)
• 研究分担者: 荒金 尚子 佐賀大学, 医学部, 講師 (20321846) ; 出 勝 佐賀大学, 医学部, その他 (00398124)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2014-03-31
• キーワード: 低酸素応答遺伝子 / HIF-1 / リンパ腫 / 幹細胞 / アポトーシス

研究概要

（１）HIF-1αトランスジェニックマウスに発生する腫瘍の解析HIF-1αトランスジェニックマウスの約８０％に、リンパ増殖性病変が認められ、野生型マウスと比べ明らかに高率にリンパ増殖性疾患の発症を認めた。リンパ腫について、経時的にリンパ腫組織の免疫組織染色、フローサイトメトリーにより表現形質の解析を行い、一部にT細胞性モノクローナリティーの証明を行なった。また、その腫瘍は多臓器に浸潤傾向を認め、臨床的にはリンパ腫の病態を示した。しかしながら多くは腸管に発生するB細胞性の腫瘍であることが明らかになった。腫瘍組織における遺伝子発現をcDNAマイクロアレイを用いて行い、トランスジェニックマウスに発生するリンパ腫に共通する遺伝子のプロファイリングを行った。T細胞、B細胞共に約200種類の遺伝子発現の行進が認められたが、それらのなかにアポトーシス関連遺伝子が多く含まれており、またHIF-1αの標的遺伝子である、EpoRやc-Mycなどが含まれていた。マウス骨髄、脾臓、パイエル板由来のリンパ球を単離し、T細胞およびB細胞分離後に細胞増殖能を解析した。特にT細胞において短期培養よりも長期培養において、生細胞数の増加が認められた。その機序として、HIF-1αトランスジェニックマウス由来リンパ球において、アポトーシスの抑制傾向が認められた。また、HIF-1αトランスジェニックマウス由来リンパ球では、トポイソメラーゼ阻害剤などの抗がん剤に対する感受性が低下しており、薬剤耐性の傾向が認められた。（２）造血幹細胞に対するHIF-1αの作用に関する解析　マウス骨髄細胞を単離し、造血幹細胞分画の割合をフローサイトメトリーにより解析した。生後１年以上のマウスにおいてはHIF-1αトランスジェニックマウスにおいて有意に造血幹細胞分画の増加が認められた。

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

２３年度の計画に記載した内容のうち、上記結果は既に得ており、またリンパ腫の発症機構における遺伝子発現プロファイリングも進行中である。ただリンパ腫の治療実験や発症抑制実験については、長期にわたる実験であり、現在も進行中である。造血幹細胞に対するHIF-1αの作用に関する解析については、トランスジェニックマウス骨髄における幹細胞の機能の解析を始めたところであるが、既にBCR-ABLキメラ遺伝子の導入実験も行なっており、レトロウイルスを用いて白血病発症モデルの系は確立した。以上の結果より研究計画はほぼ順調に経過していると判断した。

今後の研究の推進方策

（１）リンパ腫発生のメカニズムの解析については前年度から開始した、HIF-1αトランスジェニックマウスの骨髄移植の表現系の解析を引き続き行う。（末岡、出）（２）HIF-1阻害剤によるがん幹細胞様細胞の除去に関する検討　　（３）リンパ系腫瘍発生のメカニズムの解析と並行してトランスジェニックマウスを利用して、白血病幹細胞様細胞の幹細胞としての性質の維持や治療抵抗性への関与についても解析する。（４）マウス骨髄細胞にレトロウイルスを用いてBcr-Abl遺伝子を導入したのち、HIF-1トランスジェニックマウスに骨髄移植を行い、白血病関連遺伝子導入細胞の移植効率や長期移植能の維持に及ぼすHIF-1の作用について検討を行う。またHIF-1トランスジェニックマウスの骨髄細胞に白血病関連遺伝子を導入し、移植効率や末梢血における血球数や表面形質の変化、腫瘍性の増殖の有無について解析を行う。（末岡、出）（５）Bcr-Abl遺伝子導入細胞モデルについては、遺伝子導入細胞の正嫡正着確認後、イマチニブをはじめとしたチロシンキナーゼ阻害剤の投与による治療効果を検討する。このモデルでは特にチロシンキナーゼ阻害剤の投与中止後の再発までの期間や再発後の病勢を検討して白血病細胞の治療抵抗性の獲得に対するHIF-1の作用を検討する。

次年度の研究費の使用計画

次年度の研究計画において、最も資材の投入が必要なのが、造血幹細胞、白血病幹細胞に対するHIF-1の作用の解析である。造血幹細胞、白血病幹細胞（Bcr-Abl遺伝子による白血病発症モデルによる）における遺伝子発現プロファイリングの解析、白血病モデルマウスに対するチロシンキナーゼ阻害剤やHIF-1阻害剤による治療実験に費用を重点的に投入する必要があると考える。

研究成果

• [雑誌論文] Co-existence of positive MET FISH status with EGFR mutations signifies poor prognosis in lung adenocarcinoma patients. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka A, Sueoka-Aragane N, Nakamura T, Takeda Y, Mitsuoka M, Yamasaki F, Hayashi S, Sueoka E, Kimura S
  • 雑誌名: Lung Cancer 巻: 75 ページ: 89-94
  • DOI: 10.1016/j.lungcan.2011.06.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] NK314 potentiates anti-tumor activity with adult T-cell leukemia-lymphoma cells by inhibition of dual targets on topoisomerase IIa and DNA-dependent protein kinase. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisatomi T, Sueoka-Aragane N, Sato A, Tomimasu R, Ide M, Kunimasa A, Okamoto K, Kimura S, Sueoka E.
  • 雑誌名: Blood 巻: 117 ページ: 3575-3584
  • DOI: 10.1182/blood-2010-02-270439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical presentation and outcome in patients of over 75 years old with malignant lymphoma. (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukushima N, Itamura H, Urata C, Tanaka M, Hisatomi T, Kunota Y, Sueoka E, Kimura S
  • 雑誌名: Int J Clin Med 巻: 2 ページ: 246-253
  • DOI: 10.3109/10428194.2012.680453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lenalidomide in combination with dexamethasone induced rhabdomyolysis in a multiple myeloma patient treated with pravastatin. (2011)
  • 著者名/発表者名: Urata C, Yoshimura M, Itamura H, Hisatomi T, Kubota Y, Fukushima N, Sueoka E, Kimura S.
  • 雑誌名: Int J Hematol 巻: 94 ページ: 216-217
  • DOI: 10.1007/s12185-011-0903-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] A non-invasive system for monitoring resistance to EGFR tyrosine kinase inhibitors with plasma DNA (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Sueoka-Aragane N, Iwanaga K, Sato A, Komiya K, Abe T, Ureshino N, Hayashi S, Hosomi T, Hirai M, Sueoka E, Kimura S
  • 雑誌名: J Thorac Oncol 巻: 6 ページ: 1639-1648
  • DOI: 10.1097/JTO.0b013e31822956e8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fully Integrated, Automated and Rapid Detection System for KRAS Mutations. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ureshino N, Sueoka-Aragane N, Nakamura T, Sato A, Komiya K, Iwanaga K, Mitsuoka M, Takeda Y, Hayashi S, Sueoka E, Kimura S.
  • 雑誌名: Oncol Rep 巻: 26 ページ: 609-613
  • DOI: 10.3892/or.2011.1341
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase II study of SMILE chemotherapy for newly diagnosed stage IV, relapsed, or refractory extranodal natural killer (NK)/T-cell lymphoma, nasal type: the NK-Cell Tumor Study Group study. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Kwong YL, Kim WS, Maeda Y, Hashimoto C, Suh C, Izutsu K, Ishida F, Isobe Y, Sueoka E, Suzumiya J, Kodama T, Kimura H, Hyo R, Nakamura S, Oshimi K, Suzuki R.
  • 雑誌名: J Clin Oncol 巻: 29 ページ: 4410-6
  • DOI: 10.1200/JCO.2011.35.6287
  • 査読あり
• [学会発表] Overexpression of hnRNP B1 inhibits DNA repair by interaction with DNA-dependent protein kinase complex in adult T-cell leukemia (2011)
  • 著者名/発表者名: E Sueoka, T Hisatomi, N Sueoka-Aragane, A Sato, R Tomimasu, M Ide, S Kimura
  • 学会等名: 25th International Symposium of the International Association for Comparative Research on Leukemia and Related Diseases
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011 – 915－17
• [学会発表] DNA-dependent protein kinase as a promising molecular target for the treatment of adult T-cell leukemia-lymphoma. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisatomi T, Sueoka-Aragane N, Sato A, Tomimasu R, Ide M, Kunimasa A, Okamoto K, Kimura S, Sueoka E
  • 学会等名: The 16th European Hematology Association Congress
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 2011 – 69-12
• [学会発表] Development of New Methods for Detecting Circular Nucleic Acids as Cancer Biomarkers in Lung Cancer Patients (2011)
  • 著者名/発表者名: E Sueoka, N Sueoka-Aragane, A Sato, T Nakamura, K Iwanaga and S Kimura
  • 学会等名: IIFCC WorrlldLab EurroMedLab Berrlliin 2011
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2011 – 516-19
• [学会発表] Gene regulation induced by constitutive expression of HIF-1α in transgenic mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Ide M, Sueoka-Aragane N, Sato A, Nakamura T, Yokoo M, Kimura S, Tanimoto K, Sueoka E
  • 学会等名: AACR 102nd Annual Meeting
  • 発表場所: Cicago, USA
  • 年月日: 2011 – 42-6
• [学会発表] A non-invasive system for monitoring resistance to EGFR tyrosine kinase inhibitors with plasma DNA in lung cancer patients (2011)
  • 著者名/発表者名: N Sueoka-Aragane, T Nakamura, K Iwanaga, A Sato, K Komiya, T Abe, N Ureshino, S Hayashi, T Hosomi, M Hirai, E Sueoka, S Kimura
  • 学会等名: AACR 102nd Annual Meeting
  • 発表場所: Cicago, USA
  • 年月日: 2011 – 42-6
• [学会発表] 電子カルテを利用した自己血用マイ・カルテによる自己血輸血情報管理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 末岡栄三朗、山田尚友、山田麻里江、久保田寧、木村晋也
  • 学会等名: 第59回日本輸血・細胞治療学会総会
  • 発表場所: 横浜（掲載のみ）
  • 年月日: 2011 – 414－16
• [学会発表] 血漿遊離核酸を用いた肺癌の診断および治療反応性の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村朝美、末岡栄三朗、荒金尚子、木村晋也
  • 学会等名: 第５８回日本臨床検査医学会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011 – 1117－20
• [学会発表] DNA repair as a molecular target for cancer treatment (2011)
  • 著者名/発表者名: 末岡榮三朗,久富崇,荒金尚子,木村晋也
  • 学会等名: 第70回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011 – 103-5
• [学会発表] Hemostatic abnormality in patients with adult T-cell leukemia-lymphoma (2011)
  • 著者名/発表者名: Kubota Y, Sano M, Kubota M, Itamura H, Urata C, Yoshimura M, Hisatomi T, Fukushima N, Sueoka E, Ichinohe T, Kimura S.
  • 学会等名: 第７3回日本血液学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011 – 1014-16
• [学会発表] The influence of abl tyrosine kinase inhibitors on pulmonary alveolar proteinosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura M, Itamura H, Urata C, Hisatomi T, Kubota Y, Fukushima N, Sueoka E, Ichinohe T, Kimura S.
  • 学会等名: 第７3回日本血液学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011 – 1014-16