Involvement of TLR signaling pathway and dendritic cell in MDS pathogenesis.

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K23890
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 木田 潤一郎 香川大学, 医学部附属病院, 助教 (10744360)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2024-03-31
• Keywords: 骨髄異形成症候群 / MDS / Toll-like receptor / TLR / LPS / TNF-α

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、骨髄異形成症候群（MDS）の無効造血と急性白血病移行（前者は低リスク、後者は高リスクの主病態である)という2つの病態におけるcell-intrinsicおよびcell-extrinsicなToll-like receptor(TLR)経路の異常の意義を見出すことを目的としている。本研究にはMDS細胞株（MDS92, MDS-L, MDS-L-2007：この順に悪性形質を獲得していく一連の細胞株)を用いた。まず、TLR経路の主要分子であるIRAK1およびIRAK4に対する阻害剤を投与したところ、MDS92およびMDS-LよりもMDS-L-2007において増殖抑制が強く認められた。次に、TLR4のリガンドであるlipopolysaccharide(LPS)刺激を行うと、MDS92とMDS-LではTNF-α産生によるautocrine機序を介した増殖抑制が認められたが、MDS-L-2007では認められなかった。MDS-Lのシングルセルクローニングを行ったところ、LPSによる増殖抑制が認められるクローン(responder)と認められないクローンが混在していた。本年度は、これらのクローンに対してLPS刺激下・非刺激下におけるRNA-seqを行ったところ、responderではLPS認識に必要であるCD14の発現および単球系細胞への分化が認められ、LPS非刺激下においてのみ発現が亢進している遺伝子を調べると単球分化に関連することが予想される遺伝子がいくつか抽出された。
以上の結果より、今回使用したMDS細胞株モデルにおいては、リスク段階によって増殖・生存へ寄与するcell-intrinsicなTLR経路活性化の相違が存在すること、またcell-extrinsicなTLR経路活性化が細胞に与える影響が異なることが示唆され、TLR経路のcell-intrinsicおよびcell-extrinsicな修飾がMDSの無効造血や白血病化という病態に関与していることが示唆された。このモデルが実際のMDS患者に適応できるかは臨床検体を用いた更なる解析が必要となる。さらに、MDS-Lの単球分化能の異なるクローンを解析することにより、単球への分化機構の一端を明らかにできる可能性がある。