リガンド依存性受容体型チロシンキナーゼ阻害剤耐性機構の解明と克服

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24591387
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 清井 仁 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90314004)
• キーワード: 血液腫瘍学 / チロシンキナーゼ / 分子標的療法 / 白血病

研究概要

昨年度までに、正常FLT3発現（Wt-FLT3）、変異FLT3発現（ITD-FLT3）、正常/変異FLT3共発現（Wt/ITD-FLT3）、細胞外領域欠失変異FLT3発現（cyITD-FLT3）、正常/細胞外領域欠失変異FLT3共発現（Wt/cyITD-FLT3）32D細胞を樹立し、cyITD-FLT3-32D細胞以外の変異FLT3発現細胞においては、FLT3に対する選択性の高さに応じて、FL刺激はFLT3阻害剤の増殖抑制効果の減弱を来すこと、これら各種FLT3発現32D細胞を同系のC3Hマウスに静注すると、変異FLT3発現細胞接種マウスは全例30日以内に白血病を発症・死亡したのに対し、正常FLT3共発現細胞は白血病を発症しないことを明らかにした。これら細胞株をNOD/SCIDマウス皮下に接種すると、その腫瘤形成速度は変異FLT3分子発現細胞よりも正常FLT3共発現細胞において有意に遅いことが明らかとなった。これら細胞株においてFL刺激は正常FLT3共発現細胞に対し細胞周期のG2停止とアポトーシス誘導をもたらすが、正常FLT3分子のリン酸化とMAPK、STAT3の活性化を誘導することが明らかとなった。一方、STAT5の活性化は変異FLT3分子特異的に認められ、FL刺激に基づく正常FLT3分子の活性化によっては誘導されなかった。これらの結果より、FLによる正常FLT3分子の活性化に起因するMAPKとSTAT3の活性化が細胞周期の停止、増殖速度の低下、更にはFLT3阻害剤の効果減弱に関与している可能性が示唆された。更に、リン酸化タンパクアレイによる解析の結果、正常FLT3共発現細胞にFL刺激を与えた際に特異的に活性化される候補分子を同定した。この活性化分子を介したシグナル伝達経路がFLによるFLT3阻害剤の効果減弱に関与している可能性が示唆され、現在解析を行っている。

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

リガンド存在下における受容体チロシンキナーゼ阻害剤の効果減弱について、複数のFLT3阻害剤において検証を行い、選択性の高い阻害剤ほどリガンドによる阻害活性効果の減弱が強く認めることを確認した。更に、予想に反して、リガンド刺激は変異FLT3発現細胞の細胞周期を停止させ、アポトーシスを誘導することがin vitro, in vivoで確認した。このことは、正常受容体型チロシンキナーゼのリガンド刺激に基づく活性化が細胞周期の低下をもたらし、阻害剤の効果を減弱している新たな可能性を示唆しているが、正常FLT3共発現細胞にFL刺激を与えた際に特異的に活性化される候補分子を同定したことより、更なる研究の発展が期待できる。

今後の研究の推進方策

今年度までの研究により、正常FLT3のリガンド刺激に基づく活性化が細胞周期の低下をもたらし、阻害剤の効果を減弱している新たな可能性が示唆された。リガンド刺激に基づく正常FLT3の活性化がMAPK、STAT3などの特異的分子の活性化をきたしていること、正常FLT3共発現細胞にFL刺激を与えた際に特異的に活性化される候補分子を同定したことより、この活性化分子を介したシグナル伝達経路がFLによるFLT3阻害剤の効果減弱に関与している可能性が示唆され、次年度以降、詳細な解析を実施していく。
また、臨床検体を用いたin vitroならびにNOGマウスへの異種移植系においての評価を進める。

次年度の研究費の使用計画

in vitroでのシグナル解析が中心となり、新たな活性化分子の同定に時間を要したため、次年度使用額が生じた。
細胞周期、細胞死、シグナル伝達機構の検討のための、細胞培養試薬・機器、抗体などの物品購入に主として使用する。また、成果発表、情報収集のための国内・国際学会出席の旅費としても使用予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Efficacy of ofatumumab against rituximab-resistant B-CLL/SLL cells with low CD20 protein expression. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimada K, Tomita A, Saito S, Kiyoi H.
  • 雑誌名: Br J Haematol 巻: 165 ページ: in press
  • DOI: 10.1111/bjh.12857
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of genetic alterations and their prognostic impacts in adult acute myeloid leukemia patients. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kihara R, Nagata Y, Kiyoi H, et al.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 28 ページ: in press
  • DOI: 10.1038/leu.2014.55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of CD56 expression is an unfavorable prognostic factor for acute promyelocytic leukemia with higher initial white blood cell counts. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ono T, Takeshita A, Kishimoto Y, Kiyoi H, Okada M, Yamauchi T, Emi N, Horikawa K, Matsuda M, Shinagawa K, Monma F, Ohtake S, Nakaseko C, Takahashi M, Kimura Y, Iwanaga M, Asou N, Naoe T
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 105 ページ: 97-104
  • DOI: 10.1111/cas.12319
  • 査読あり
• [雑誌論文] De novo diffuse large B-cell lymphoma with a CD20 immunohistochemistry-positive and flow cytometry-negative phenotype: Molecular mechanisms and correlation with rituximab sensitivity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tokunaga T, Tomita A, Sugimoto K, Shimada K, Iriyama C, Hirose T, Shirahata-Adachi M, Suzuki Y, Mizuno H, Kiyoi H, Asano N, Nakamura S, Kinoshita T, Naoe T.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 105 ページ: 35-43
  • DOI: 10.1111/cas.12307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leukemic evolution of donor-derived cells harboring IDH2 and DNMT3A mutations after allogeneic stem cell transplantation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuda T, Ueno T, Fukumura K, Yamato A, Ando M, Yamaguchi H, Soda M, Kawazu M, Sai E, Yamashita Y, Murata M, Kiyoi H, Naoe T, Mano H.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 28 ページ: 426-428
  • DOI: 10.1038/leu.2013.278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of hematopoietic stem cell transplantation for relapsed acute promyelocytic leukemia: A retrospective analysis of JALSG-APL97. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujita H, Asou N, Iwanaga M, Hyo R, Nomura S, Kiyoi H, Okada M, Inaguma Y, Matsuda M, Yamauchi T, Ohtake S, Izumi T, Nakaseko C, Ishigatsubo Y, Shinagawa K, Takeshita A, Miyazaki Y, Ohnishi K, Miyawaki S, Naoe T
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 104 ページ: 1339-1345
  • DOI: 10.1111/cas.12230
  • 査読あり
• [雑誌論文] The demarcation between younger and older acute myeloid leukemia patients: A pooled analysis of 3 prospective studies. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yanada M, Ohtake S, Miyawaki S, Sakamaki H, Sakura T, Maeda T, Miyamura K, Asou N, Oh I, Miyatake J, Kanbayashi H, Takeuchi J, Takahashi M, Dobashi N, Kiyoi H, Miyazaki Y, Emi N, Kobayashi Y, Ohno R, Naoe T
  • 雑誌名: Cancer 巻: 119 ページ: 3326-3333
  • DOI: 10.1002/cncr.28212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms of action and resistance to all-trans retinoic acid (ATRA) and arsenic trioxide (As2O 3) in acute promyelocytic leukemia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomita A, Kiyoi H, Naoe T.
  • 雑誌名: Int J Hematol 巻: 97 ページ: 717-725
  • DOI: 10.1007/s12185-013-1354-4
  • 査読あり
• [学会発表] 正常及び変異FLT3共発現細胞の細胞増殖及びFLT3阻害剤効果に対するFLの抑制効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 陳昉里、清井仁、直江知樹、木原里香、直江知樹
  • 学会等名: 第75回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: ロイトン札幌
  • 年月日: 20131011-20131012
• [学会発表] Prognostic impacts and clonal heterogeneity of recurrently identified mutations in AML (2013)
  • 著者名/発表者名: 清井仁
  • 学会等名: XXVI Symposium IACRLRD
  • 発表場所: トリノ（イタリア）
  • 年月日: 20130911-20130913
  • 招待講演
• [学会発表] Prognostic Re-Classification of Adult Acute Myeloid Leukemia Based on the Comprehensive Genetic Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: 1) 清井仁、木原里香、鈴木弘太郎、陳昉里、加藤貴大、山本絵里奈、直江知樹、小川誠司、永田安伸、麻生範雄、大竹茂樹、宮脇修一、宮崎泰司、佐倉徹、小澤幸泰、薄井紀子、金森平和、木口亨、今井陽俊、鵜池直邦、木村文彦、北村邦朗、中世古千昭、坪井康介、竹下明裕、石田文宏、鈴島仁、加藤裕一、三輪啓志
  • 学会等名: The 18th Congress of EHA
  • 発表場所: ストックホルム（スウェーデン）
  • 年月日: 20130614-20130616