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2023 年度 実施状況報告書

PRC2機能低下型MDSのがん幹細胞維持機構の解明と新規創薬標的の探索

研究課題

研究課題/領域番号 23K07851
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

青山 和正  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (50734266)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワードポリコーム抑制複合体(PRC) / エピジェネティック制御 / 遺伝子発現制御 / 造血器腫瘍 / 骨髄異形成症候群(MDS) / 癌 / 創薬研究 / 次世代シーケンス
研究実績の概要

EZH1あるいはEZH2を酵素サブユニットとするポリコーム抑制複合体2(Polycomb Repressive Complex 2, PRC2)(それぞれEZH1-PRC2、EZH2-PRC2とする)は、H3K27me3修飾を介して遺伝子発現を抑制する。骨髄細胞の異形成を特徴とする骨髄異形成症候群(myelodysplastic syndrome: MDS)では、PRC2の機能低下が高頻度に認められている。我々の研究により、PRC2機能低下型MDSにおいて残存H3K27me3が必須であることを見出した[Aoyama et al., iScience, 2018;Aoyama et al., Leukemia, 2021]。本研究では、PRC2機能喪失型MDSにおける残存H3K27me3の制御機構の解明及び、新規創薬標的分子の同定を試みている。2023年度、近位依存性ビオチン化酵素を用いたプロテオーム解析とCRISPRノックアウトスクリーニングにより、その制御機構に関わる分子を複数同定することに成功した。バリデーションの結果も良好であった。さらに、CRISPR-Cas9システムにより同定した分子のノックアウト細胞を樹立し、次世代シーケンス解析を用いて、残存H3K27me3を触媒するEZH1-PRC2に与える影響を解析した。クロマチン免疫沈降シークエンス(ChIP-seq)をおこなったところ、同定した分子のノックアウトはEZH1のクロマチンからの解離を引き起こすことがわかった。また、RNA-シークエンス(RNA-seq)の結果から、EZH1のクロマチンからの解離は、近傍の標的遺伝子の発現の抑制を解除することもわかった。以上から、同定した分子は、残存H3K27me3の制御に重要で、有力なPRC2機能喪失型MDSに対する創薬標的分子であると考えられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

2023年度、近位依存性ビオチン化酵素を用いたプロテオーム解析及びCRISPRノックアウトスクリーニングを行い、残存H3K27me3制御機構に関わる分子を複数同定することに成功した。それらの分子に対するバリデーションの結果も良好である。

今後の研究の推進方策

2023年度同定した分子と残存H3K27me3及びPRC2機能喪失型MDS病態との関係を解析し、創薬標的としての可能性を検証する。

次年度使用額が生じた理由

主に同定した分子の創薬標的分子としての可能性を検証するために、次年度使用額も合わせて助成金を使用する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] UTX inactivation in germinal center B cells promotes the development of multiple myeloma with extramedullary disease2023

    • 著者名/発表者名
      Rizq Ola、Mimura Naoya、Oshima Motohiko、Momose Shuji、Takayama Naoya、Itokawa Naoki、Koide Shuhei、Shibamiya Asuka、Miyamoto-Nagai Yurie、Rizk Mohamed、Nakajima-Takagi Yaeko、Aoyama Kazumasa et al.,
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 37 ページ: 1895~1907

    • DOI

      10.1038/s41375-023-01928-7

  • [雑誌論文] The pathogenetic significance of exhausted T cells in a mouse model of mature B cell neoplasms2023

    • 著者名/発表者名
      Shibamiya Asuka、Miyamoto-Nagai Yurie、Koide Shuhei、Oshima Motohiko、Rizq Ola、Aoyama Kazumasa、et al.,
    • 雑誌名

      Cancer Immunology, Immunotherapy

      巻: 72 ページ: 2635~2648

    • DOI

      10.1007/s00262-023-03447-x

  • [雑誌論文] Polycomb repressive complex 1.1 coordinates homeostatic and emergency myelopoiesis2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima-Takagi Yaeko、Oshima Motohiko、Takano Junichiro、Koide Shuhei、Itokawa Naoki、Uemura Shun、Yamashita Masayuki、Andoh Shohei、Aoyama Kazumasa、Isshiki Yusuke、Shinoda Daisuke、Saraya Atsunori、Arai Fumio、Yamaguchi Kiyoshi、Furukawa Yoichi、Koseki Haruhiko、Ikawa Tomokatsu、Iwama Atsushi
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12 ページ: e83004

    • DOI

      10.7554/eLife.83004

  • [学会発表] EZH2機能喪失型骨髄異形成症候群 (MDS) に対する創薬標的分子の探索2024

    • 著者名/発表者名
      青山和正
    • 学会等名
      第144回日本薬学会年会

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公開日: 2024-12-25  

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