Development of new diagnostic method for refractory maliganant diseases

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H04110
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 足立 壯一 京都大学, 医学研究科, 教授 (10273450)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上久保 靖彦 京都大学, 医学研究科, 准教授 (60548527)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ゲノム解析 / フローサイトメトリー法 / レーザーマイクロダイセクション / 癌遺伝子 / 予後因子

Outline of Annual Research Achievements

『難治性造血器悪性腫瘍・固形腫瘍における新規共通増殖機構の解明とそれをターゲットとした新規検査法の開発』を深化・実用化するために(1)～(2)を通じた研究・開発を行う。(1)難治性腫瘍の新規予後因子の探索とそれを利用した新規検査法の開発
A:急性骨髄性白血病の新規予後因子探索；AML-05登録患者検体を用いて、網羅的遺伝子解析を遂行中であり、MLL転座型AMLにおいて、新規遺伝子変異を見出し、変異遺伝子の機能解析も行った。B: 難治性腫瘍予後不良因子をターゲットとした新規遺伝子スイッチ法の開発；C-Kit発現制御法を解明した。RUNXを抑制することにより、効果的にC-kitシグナル：PI3-AKT、MAPK－ERKが抑制された。Mast Cell細胞株(C-Kit発現株)にてRUNXを制御する細胞増殖が抑制され、ヒスタミン分泌が制御されることを発見した。(アメリカアレルギー学会で報告)　FLT3-ITD発現制御法を解明した。MV4-11、MOLM13等FLT3-ITD変異を有する細胞株にて、RUNX1～3を特異的に抑制すると、FLT3-ITD発現が制御される。PI3-AKT、MAPK－ERKが効果的に制御された。 (2)新規検査技術の開発　A：Xeno-Graft Banking新規マウス生体内ヒト腫瘍細胞増幅技術；JCCG 再発ALL観察研究登録中の患者検体をNOGマウスを用いて増幅、保存中である。　B:フローサイトメーターによる白血病微小残存病変の検出
JCCG AML臨床試験（AML-12）の第III相試験登録中の患者検体を用いて、三重大学とともに、微小残存病変を解析中である。C:レーザーマイクロダイセクション法の開発；JCCG再発AML観察研究登録患者の再発時検体のG-CSFR typeIV発現量を解析中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1．急性骨髄性白血病の新規予後因子探索
AML-05余剰検体を用いた網羅的遺伝子解析を、順調に遂行している。また、再発AML観察研究も開始しており、登録症例の検体も用いて解析を遂行する予定である。AML-12臨床試験終了後は、AML-12余剰検体の解析も可能となる。
2．難治性腫瘍予後不良因子をターゲットとした新規遺伝子スイッチ法の開発；連携研究者(上久保靖彦担当)FLT3-ITD変異株(MV4-11、MOLM13)、C-Kit変異細胞株(Kasumi1、RAD)を用い、Chb-PI-Pライブラリーを用い、効果的にFLT3-ITD、C-Kit各々が抑制されるChb-PI-P　HITを抽出した。
3．Xeno-Graft Banking新規マウス生体内ヒト腫瘍細胞増幅技術；JCCG 再発ALL観察研究登録患者検体を用いたNOGマウスでの増幅を順調に遂行中であり、増幅前の検体と増幅後検体の網羅的遺伝子解析を予定している。4．フローサイトメーターによる白血病微小残存病変の検出；JPLSG AML12第3相臨床試験、JCCG初の造血細胞移植試験(AML-SCT15)登録例の移植前のFCM MRDを順調に遂行中である。また、平成30年度中には、ML-DS臨床試験（AML-D16）のFCM MRD解析を開始する。FCM MRD検出精度の向上に寄与するマーカー（CD56等）や、ML-DS初発時検体における白血病幹細胞マーカー（TIM-3等）の推移も解析し、MRDマーカーとしての有用性を検討する。5．レーザーマイクロダイセクション（LMD）法の開発；登録開始となったJCCG再発AML観察研究登録検体から、白血病細胞のみを抽出し、G-CSFR typeIV発現量を解析している。

Strategy for Future Research Activity

1．急性骨髄性白血病の新規予後因子探索
AML-05余剰検体を用いた網羅的遺伝子解析を継続するとともに、新たに開始された再発AML観察研究登録症例の検体も用いて解析を遂行する予定である。また、AML-12臨床試験終了後は、AML-12余剰検体の解析も可能となる。2．難治性腫瘍予後不良因子をターゲットとした新規遺伝子スイッチ法の開発；連携研究者(上久保靖彦担当)抽出したChb-PI-P HITのバリデーション：Western Blot法、RT-PCR法にて、蛋白レベル、mRNAレベルでの抑制効率を検討し、True HIT(Chb-PI-P)を同定する。　3．Xeno-Graft Banking新規マウス生体内ヒト腫瘍細胞増幅技術；JCCG 再発ALL観察研究登録患者検体を用いたNOGマウスでの増幅を順調に遂行中であり、増幅前の検体と増幅後検体の網羅的遺伝子解析終了後は、新規開発された薬剤の薬効効果も検討予定である。4．フローサイトメーターによる白血病微小残存病変の検出；JPLSG AML12第3相臨床試験、JCCG初の造血細胞移植試験(AML-SCT15)登録例の解析を継続するとともに、平成30年度中には、ML-DS臨床試験（AML-D16）のFCM MRD解析を開始する。FCM MRD検出精度の向上に寄与する新たなマーカーの有用性を検討する。
5．レーザーマイクロダイセクション（LMD）法の開発；すでに既知の遺伝子変異解析が終了しているAML-05保存細胞を用いて、LMD法を用いて、白血病細胞のみを抽出し、新たな遺伝子変異が同定できるかどうかを検討する。同様の検討は、再発AML観察研究や、AML-12登録症例においても、遂行し、初発時から予後不良因子が同定できれば、小児AML患者の予後改善に貢献できることが期待できる。

Research Products

• [Journal Article] RUNX transcription factors potentially control E-selectin expressions in the vascular niche of mice bone marrow. (2018)
  • Author(s): Morita K, Tokushige C, Maeda S, Kiyose H, Noura M, Iwai A, Yamada M, Kashiwazaki G, Taniguchi J, Bando T, Hirata M, Kataoka TR, Nakahata T, Adachi S, Sugiyama H, Kamikubo Y.
  • Journal Title: Blood Advances Volume: 2 Pages: 509-515
  • DOI: 10.1182/bloodadvances.2017009324.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Monitoring of fusion gene transcripts to predict relapses in pediatric acute myeloid leukemia (2018)
  • Author(s): Matsuo H, Yamashita Y Yamada M, Deguchi T, Kiyokawa N, Shimada A, Tawa A, Tomizawa D, Taga T, Kinoshita A, Adachi S, Horibe K.
  • Journal Title: Pediatric International Volume: 60 Pages: 41-46
  • DOI: 10.1111/ped.13440.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Performance of multiplex fusion gene testing in pediatric acute myeloid leukemia (2018)
  • Author(s): Yamashita Y, Mastuo H, Yamada M, Deguchi T, Kiyokawa N, Shimada A, Tawa A, Hiroyuki T, Tomizawa D, Taga T, Kinoshita,A, Adachi S, Horibe K
  • Journal Title: Pediatric International Volume: 60 Pages: 47-51
  • DOI: 10.1111/ped.13451
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Risk-stratified therapy for children with FLT3-ITD positive acute myeloid leukemia: Results from the JPLSG AML-05 study. (2018)
  • Author(s): Shimada A, Yamashita Y, Tawa A, Tomizawa D, Yamada M, Shiba N, Watanabe T, Taga T, Iwamoto S, Terui K, Moritake H, Kinoshita A, Takahashi H, Nakayama H, Koh K, Goto H, Kosaka Y, Saito AM, Kiyokawa N, Horibe K, Hara Y, Oki K, Hayashi Y, Tanaka S, Adachi S.
  • Journal Title: International Journal of Haematology Volume: 13 Pages: 509-515
  • DOI: 10.1007/s12185-017-2395-x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prognostic value of genetic mutations in adolescent and young adults with acute myeloid leukemia. (2018)
  • Author(s): Kuwatsuka Y, Tomizawa D,Adachi S, Kiyoi H. et al.
  • Journal Title: International Journal of Haematology Volume: 107 Pages: 201-210
  • DOI: 10.1007/s12185-017-2340-z.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Autonomous feedback loop of RUNX1-p53-CBFB in acute myeloid leukemia cells. (2017)
  • Author(s): Morita K, Noura M, Tokushige C, Maeda S, Kiyose H, Kashiwazaki G, Taniguchi J, Bando T, Yoshida K, Ozaki T, Matsuo H, Ogawa S, Liu PP, Nakahata T, Sugiyama H, Adachi S and Kamikubo Y.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 7 Pages: 16604
  • DOI: 10.1038/s41598-017-16799-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] .RUNX1 positively regulates Erb2/HER2 signaling pathway through modulating the expression of SOS1 in gastric cancer cells. (2017)
  • Author(s): Mitsuda Y, Morita K, Maeda S, Suzuki K, Kashiwazaki G, Taniguchi J, Bando T, Sugiyama H, Adachi S, Kamikubo Y
  • Organizer: AACR Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] RUNX1 controls EGFR signaling pathway in non-small cell lung cancers. (2017)
  • Author(s): Matsuo A, Morita K, Maeda S, Suzuki K, Kashiwazaki G, Taniguchi J, Bando T, Sugiyama H, Adachi S, Kamikubo Y
  • Organizer: AACR Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] .RUNX1 enhances leukemia cell engraftment in the vascular niche through up-regulating E-selectin. (2017)
  • Author(s): Tokushige C, Morita K, Maeda S, Kiyose H, Noura M, Bando T, Hirata M, Kataoka T, Sugiyama H, Kamikubo Y, Adachi S
  • Organizer: American Society of Hematology 59th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Characteristics and outcome of children with acute myeloid leukemia and Down syndrome ineligible for clinical studies. (2017)
  • Author(s): Nakashima K, Hasegawa D, Miyamura T, Hama A, Iwamoto S, Terui K, Tomizawa D, Adachi S, Taga T:
  • Organizer: 49th Congress of the International Society of Paediatric Oncology (SIOP)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effectiveness of Supportive Care Measurements to Reduce Infections during Induction for Children with Acute Myeloid Leukemia: A Report from the Japanese Pediatric Leukemia/Lymphoma Study Group (JPLSG). (2017)
  • Author(s): Hasegawa D, Miyamura T, Nagai K, Kudo K, Akio T, Sano H, Fukushima K, Iwamoto S, Kinoshita A, Takahashi H, Terui K, Nakayama H, Arakawa Y, Nakashima K, Yamamoto S, Moriya Saito A, Horibe K, Tomizawa D, Taga T, Adachi S:
  • Organizer: American Society of Hematology 59th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cell-Autonoumous Feedback loop of RUNX-p53 CBFb in Acute Myelogous Leukemia Cells. (2017)
  • Author(s): Noura M, Morita K, Tokushige C, Maeda S, Kiyose H, Bando T, Yoshida K, Matsuo H, Ogawa S, Liu P.P, Sugiyama H, Kamikubo Y, Adachi S
  • Organizer: American Society of Hematology 59th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] RNA Sequencing Illustrates the Genetic Backgrounds of Pediatric Acute Myeloid Leukemia. (2017)
  • Author(s): Shiba N, Yoshida K, Hara Y, Yamato G, Sanada M, Shiraishi Y, Ohki K, Okubo J, Park M-J, Tomizawa D, Taki T, Sotomatsu M, Horibe K, Taga T, Adachi S, Tawa A, Miyano S, Ogawa S, Hayashi Y
  • Organizer: American Society of Hematology 59th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Biology and Prognostic Markers in Young Children with Acute Myeloid Leukemia -the JCCG Study, JPLSG AML-05-. (2017)
  • Author(s): Hara Y, Shiba N, Yamato G, Okubo J, Ohki K, Park M-J, Sotomatsu M, Tomizawa D, Taki T, Kinoshita A, Kiyokawa N, Taga T, Arakawa H, Tawa A, Horibe K, Adachi S, Hayashi Y
  • Organizer: American Society of Hematology 59th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comprehensive Methylation Analysis in Pediatric Patients with Acute Myeloid Leukemia ;the JCCG Study, JPLSG AML05. (2017)
  • Author(s): Yamato G, Kawai T, Shiba N, Ohki K, Hara Y, Kiyokawa, MD, Tomizawa D, Shimada A, Okubo J, Park M-J, Sotomatsu M, Arakawa H, Adachi S, Taga T, Horibe K, Hata K, Hayashi Y
  • Organizer: American Society of Hematology 59th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Clinical Features and Prognostic Impact of RUNX1 and PTPN11 Mutations in Pediatric Acute Leikemia;the JCCG Study, JPLSG AML05. (2017)
  • Author(s): Yamato G, Shiba N, Yoshida K, Hara Y, Ohki K, Okubo J, Park M-J, Sotomatsu M, Taki T, Arakawa H, Kiyokawa N, Tomizawa D, Adachi S, Taga T, Horibe3 K, Ogawa S, Hayashi Y
  • Organizer: American Society of Hematology 59th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 血液・生体防御研究室
  • URL: http://www.med.kyoto-u.ac.jp/organization-staff/research/human_health/mt0302/