同種造血幹細胞移植におけるHLAハプロタイプに基づく移植免疫反応の解析

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26461455
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 森島 聡子 藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (40463195)
• 研究分担者: 森島 泰雄 愛知県がんセンター(研究所), その他部局等, 研究員 (20220056)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 同種造血幹細胞移植 / HLAハプロタイプ / 急性GVHD

研究実績の概要

日本骨髄バンク (JMDP)を介して非血縁者間骨髄移植 (UR-BMT) が行われた患者とドナー6967ペアの不偏的なHLAアリルの関連解析で、患者とドナーのHLA-B*51:01と患者のHLA-C*14:02は有意に重症急性GVHDのリスクが高いことと関連した。更に詳細に解析を行い、患者のHLA-C*14:02が不適合となっていることとが重症急性GVHDの最も高いリスク因子となっていることが明らかとなった。日本人のUR-BMTでは患者HLA-C*14:02とドナーHLA-C*15:02の不適合の組み合わせはNK細胞受容体リガンドのGVH方向不適合となっていることが多く、重症急性GVHDのリスクが非常に高い。日本人間のUR-BMTで一定の割合で生じるこの特異的な組み合わせが、JMDPからの既報告で示されているNK細胞受容体リガンドのGVH不適合が重症GVHDのリスクとなっている主要な原因であるということが、本報告で初めて明らかとなった。また、患者の不適合HLA-C*14:02は最も強い重症GVHDの因子となり、UR-BMTにおいて許容されない不適合としてドナー選択の重要な情報となると考えられた。この研究成果については、学会発表及び論文発表を行った。
日本人の主要なハプロタイプのブロック構造については、JMDPを介して移植が行われ、ゲノムワイド関連解析を施行した1500ペアのSNPデータを用いて解析した。特にHLA-DPB1遺伝子領域を中心とした解析で、領域が大きく二つのグループに分かれることが判明し、患者とドナーのHLA-DPB1グループの組み合わせが、急性GVHDのリスクと相関することも明らかとなった。
JMDPの移植例でHLA-A, -B, -C, -DRB1が一致した患者とドナー 1500ペアのサンプルを用いて、TAP1, TAP2, LMP1 LMP2などの遺伝子のSNPタイピングをTaqMan法で施行した結果と、前述のHLA-DPB1遺伝子領域のSNPデータ及び臨床データを統合し、急性GVHDのリスクとなる要因について検索を行っている。

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

大規模な非血縁者間骨髄移植例のHLAタイピングデータ及び臨床データを用いた解析で、移植後の重症GVHDや死亡のリスクとなるアリルを同定した。さらに患者とドナーのHLAアリルの不適合を考慮した解析を詳細に行うことで、これらのHLAアリルがリスクとなる要因について解明し、論文発表を行うことができた。これまでの欧米からの報告と異なり、日本人の非血縁者間骨髄移植でNK細胞受容体のリガンドの不適合が重症急性GVHDの原因となることの原因がわかっていなかったが、本研究で特定の患者とドナーのHLA-Cの不適合の組み合わせが要因であることを示すことができた意義も大きいと考える。
また、multi-SNPデータを用いた解析で日本人の主なHLAハプロタイプ構造を捉え、特にHLA-DPB1領域が大きく二つのグループに分かれること、さらにそれが急性GVHDのリスクと関連があることを示す結果が得られている。これも新たな知見であり、今後HLA領域内の非HLA遺伝子多型についてタイピングを行ったデータ及び臨床データを統合してさらに解析を進める必要がある。

今後の研究の推進方策

重症急性GVHDのリスクとなるHLAアリルの結果、multi-SNP解析による日本人のHLAハプロタイプの構造及び新たにタイピングを行った非HLA遺伝子多型の結果を統合して、非血縁者間骨髄移植において許容できる、または許容できない患者とドナーの組み合わせのアルゴリズムを作成する。
特に、HLA-DPB1領域で得られている新たな解析結果について、さらに詳細な解析を進め、必要に応じてSNPタイピングやシークエンスを行う。

次年度使用額が生じた理由

HLA領域内の免疫関連遺伝子多型と臨床データとの関連解析を進めている。現在までにタイピングを行った結果と臨床データの関連性を検討し、新たにタイピングの必要な多型を解析するためのプローブや試薬を購入する予定であったが、一部解析が遅れ、購入を年度内にできなかった。
また、研究成果についてHaematologicaにオープンアクセス化された論文発表を行った。年度内にアクセプトされて掲載が決定したが、掲載料の請求が2016年4月となったため、次年度に論文掲載料として使用する予定である。

次年度使用額の使用計画

年度中に掲載が決定された論文の掲載料の支払いに使用する。また、SNPタイピングやシークエンスに必要な試薬の購入及び、次年度に得られる研究成果についての学会発表のための旅費及び論文発表のための費用とする。

研究成果

• [雑誌論文] High-risk HLA alleles for severe acute graft-versus-host disease and mortality in unrelated donor bone marrow transplantation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Morishima S, Kashiwase K, Matsuo K, Azuma F, Yabe T, Sato-Otsubo A, Ogawa S, Shiina T, Satake M, Saji H, Kato S, Kodera Y, Sasazuki T, Morishima Y.
  • 雑誌名: Haematologica 巻: 101 ページ: 491-498
  • DOI: 10.3324/haematol.2015.136903
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gene Map of the HLA Region, Graves' Disease and Hashimoto Thyroiditis, and Hematopoietic Stem Cell Transplantation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sasazuki T, Inoko H, Morishima S, Morishima Y.
  • 雑誌名: Adv Immunol 巻: 129 ページ: 175-249
  • DOI: 10.1016/bs.ai.2015.08.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 非血縁同種造血幹細胞移植におけるHLA-DPB1ミスマッチと急性移植片対宿主病（GVHD） (2016)
  • 著者名/発表者名: 森島聡子
  • 雑誌名: 血液内科 巻: 72 ページ: 344-350
• [雑誌論文] Genome-wide surveillance of mismatched alleles for graft-versus-host disease in stem cell transplantation. (2015)
  • 著者名/発表者名: 4.Sato-Otsubo A, Nannya Y, Kashiwase K, Onizuka M, Azuma F, Akatsuka Y, Ogino Y, Satake M, Sanada M, Chiba S, Saji H, Inoko H, Kennedy GC, Yamamoto K, Morishima S, Morishima Y, Kodera Y, Sasazuki T, Ogawa S.
  • 雑誌名: Blood 巻: 126 ページ: 2752-2763
  • DOI: 10.1182/blood-2015-03-630707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cost-efficient multiplex PCR for routine genotyping of up to nine classical HLA loci in a single analytical run of multiple samples by next generation sequencing. (2015)
  • 著者名/発表者名: 3.Ozaki Y, Suzuki S, Kashiwase K, Shigenari A, Okudaira Y, Ito S, Masuya A, Azuma F, Yabe T, Morishima S, Mitsunaga S, Satake M, Ota M, Morishima Y, Kulski JK, Saito K, Inoko H, Shiina T.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 16 ページ: 318
  • DOI: 10.1186/s12864-015-1514-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 非血縁者間骨髄移植において重症急性GVHDのリスクが高いHLAアリルの同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森島聡子、柏瀬貢一、松尾恵太郎、東史啓、屋部登志雄、佐藤亜以子、小川誠司、椎名隆、佐竹正博、佐治博夫、加藤俊一、小寺良尚、笹月健彦、森島泰雄
  • 学会等名: 第38回日本造血細胞移植学会総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2016-03-03 – 2016-03-05
• [学会発表] High risk HLA allele for severe acute graft-versus-host disease and mortality in unrelated donor hematopoietic stem cell transplantation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Morishima S, Kashiwase K, Matsuo K, Azuma F, Yabe T, Sato-Otsubo A, Ogawa S, Shiina T, Satake M, Saji H, Kato S, Kodera Y, Sasazuki T, Morishima Y.
  • 学会等名: BMT Tandem Meetings 2016
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2016-02-18 – 2016-02-22
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of HLA-DPB1 T-cell-epitope matching in unrelated donor bone marrow transplantation: The Japan Marrow Donor Program analysis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Morishima S, Kashiwase K, Azuma F, Yabe T, Sasazuki T, Kodera Y, Morishima Y.
  • 学会等名: The 20th Annual Congress of Asia-Pacific Blood and Marrow Transplantation Group
  • 発表場所: Okinawa, JAPAN
  • 年月日: 2015-10-30 – 2015-11-01
  • 国際学会
• [学会発表] 日本骨髄バンクの非血縁者間骨髄移植におけるHLA-DPB1 T-cell epitope matchingの影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森島聡子、柏瀬貢一、東史啓、屋部登志雄、笹月健彦、森島泰雄
  • 学会等名: 第24回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: ホテルレイクビュー水戸
  • 年月日: 2015-09-10 – 2015-09-12