11q23転座型ALLと、それを維持する骨髄微小環境の生物学的特性と機序の解明

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22591153
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 古市 嘉行 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 医学研究員 (20467137)
• Keywords: 11q23転座型ALL / 微少残存病変(MRD) / FLT3-ligand(FL) / TGF-beta1 / 骨髄ストローマ細胞

Research Abstract

本研究は難治性の11q23転座型急性リンパ性白血病(11q23転座型ALL)が抗がん剤に対しアポトーシス抵抗性を獲得し、微少残存病変(minimal residual disease, MRD)を形成する過程において、FLT3/FLシステムが関与していることを立証し、その分子レベルでのメカニズムの解明と、MRDの形成に関わる他の分子間相互作用を探索することにより、11q23転座型ALLの治療成績の改善をめざすものである。
我々は、FLT3を高発現している11q23転座型ALL細胞にFLT3-ligand(FL)を添加すると、p27の発現増強とSTAT5の脱リン酸化を伴って、抗がん剤抵抗性のG1期停止が誘導されることを見出し、FLを高発現する骨髄ストローマに接着した細胞はFLT3/FL-interactionを介して抗がん剤抵抗性の休眠状態に誘導され、MRDが形成・維持される可能性を報告した(Cancer Res, 2007)。平成23年度は、1.11q23転座型ALL細胞株におけるTGF beta1の生物学的特性の更なる検討(dye exclusion test、Annexine V-PI染色、active caspase 3染色)結果、FLは、TGF-beta1と協調的に作用することで、11q23転座型ALL細胞に細胞回転停止と、抗がん剤AraCに対するアポトーシス抵抗性を、より強力に誘導することを見出した。2.11q23転座型ALL細胞にアポトーシス抵抗性を誘導する骨髄ストローマ細胞由来液性因子の探索Cytokine anlibody arrayを用い、骨髄ストローマ細胞の培養上清とメディウム中の液性因子を比較検討したところangiogenin及びIL6がストローマ細胞培養上清で増加していることが判明した。そこで11q23転座型ALL細胞株にangiogenin及びIL6を添加し、アポトーシス抵抗性の変化を検討したが、抗がん剤抵抗性に変化は認めなかった。また11q23転座型ALL細胞と骨髄ストローマ細胞とのtranswellを用いた共培養系に、抗FL中和抗体、TGF-beta1受容体キナーゼ阻害剤、CXCR4受容体阻害剤等を添加しアポトーシス抵抗性の変化を検討したが、変化は認めなかった。骨髄ストローマ由来液性因子においては、多様な因子が複合的に関与し、angiogenin、IL6及びFL, TGF-β1, SDF-1の単独あるいは複数での関与は小さいと考えられた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

11q23転座型ALL細胞にアポトーシス抵抗性を誘導する骨髄ストローマ細胞由来液性因子を探索したが、単独(あるいは2～3種類)でアポトーシス抵抗性に変化をもたらす液性因子は見つけられなかった。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究により、11q23転座型ALL,細胞にFLとTGF-beta1が作用すると、細胞回転が停止し、抗がん剤(AraC)によるcaspase3依存性のアポトーシスが、協調的に抑制されることが判明した。平成24年度は、そのメカニズムの詳細を検討することで、骨髄ストローマ細胞由来液性因子によるアポトーシス抵抗性誘導とのメカニズムの違いを検討する。また慢性骨髄性白血病幹細胞において抗がん剤抵抗性を担うことが判明したフォークヘッド転写因子FOXOのTGF beta1及びFL刺激による挙動変化(リン酸化、細胞核内外への移動)を、11q23転座型ALL細胞を用いて検討する予定である。