研究内容

① トロンボモジュリン変異体を用いた移植後合併症予防薬の開発
池添隆之他
 血管内皮細胞上に存在するトロンボモジュリン(TM)は、複数の領域から構成され、血液凝固線溶系を制御する重要な蛋白質です。遺伝子組み換えTM製剤はTMの細胞外領域よりなり、2008年5月からDIC(播種性血管内凝固症候群)治療薬として広く臨床使用されています。わたしたちは、豊富な本剤の使用経験の中から造血幹細胞移植後の重篤な合併症を基礎疾患として発症したDIC患者において著効例を経験し、本剤は抗凝固作用以外に血管内皮保護作用を有することを世界で初めて見出して報告しました(Bone Marrow Transplant. 46:616-8;2011, Bone Marrow Transplant. 45:783-5;2010)。培養細胞を用いた試験管内実験の結果、TM製剤が細胞増殖刺激シグナルERKの活性化を介して抗アポトーシス蛋白質Mcl-1を発現誘導して血管内皮細胞を保護すること、そしてその活性は上皮細胞増殖因子(EGF)様構造の4番目と5番目(TME45)に存在することを明らかにしました(Arterioscler Thromb Vasc Biol. 32:2259-70,2012)。さらにその後の研究で内皮細胞保護作用は40アミノ酸からなる凝固系に全く作用しないTME5に局在することを発表しました(2014年12月米国血液学会)。今後TME5が内皮細胞を保護する作用機序の解明と、TME5を用いた新たな血管内皮細胞保護薬の開発を目指して研究を行っております。
TME5による内皮保護作用

 

最近の論文

1. Chi S, Ikezoe T. Disseminated intravascular coagulation in non-Hodgkin lymphoma. Int J Hematol. 2015;102:413-9.
2. Ikezoe T. Thrombomodulin/activated protein C system in septic disseminated intravascular coagulation. J Intensive Care. 2015 Jan 7;3(1):1. doi: 10.1186/s40560-014-0050-7.
3. Ikezoe T, Yang J, Nishioka C, Yokoyama A. Thrombomodulin alleviates murine GVHD in association with an increase in the proportion of regulatory T cells in the spleen. Bone Marrow Transplant. 2015;50:113-20.
4. Ikezoe T. Pathogenesis of disseminated intravascular coagulation in patients with acute promyelocytic leukemia, and its treatment using recombinant human soluble thrombomodulin. Int J Hematol. 2014;100:27-37.
5. Chi S, Ikezoe T, Takeuchi A, Takaoka M, Yokoyama A. Recombinant human soluble thrombomodulin is active against hemophagocytic lymphohistiocytosis associated with acquired immunodeficiency syndrome. Int J Hematol. 2013;98:615-9.
6. Ikezoe T, Takeuchi A, Chi S, Takaoka M, Anabuki K, Kim T, Sakai M, Taniguchi A, Togitani K, Yokoyama A. Effect of recombinant human soluble thrombomodulin on clinical outcomes of patients with coagulopathy after hematopoietic stem cell transplantation. Eur J Haematol. 2013;91:442-7.

② 急性白血病新規治療標的分子の探索
池添隆之他
a) 分裂期キナーゼを標的とした治療
急性骨髄性白血病をはじめとする血液がんの治療成績は造血幹細胞移植の導入で改善したとはいえ未だ満足できるものではありません。移植後再発例も後を絶たず、通常の抗がん剤治療や移植免疫だけでは白血病細胞の根絶は難しいと考えられます。私たちは急性白血病で新たに治療標的となる分子を見出す研究を行っております。これまでに急性白血病や悪性リンパ腫で、細胞周期の分裂期を制御するオーロラキナーゼやポロライクキナーゼなどの分裂期キナーゼに機能異常があり、治療標的となりうることを報告してきました(Blood. 2007;110:2034-40, Leukemia. 2009;23:1564-76.)。現在各製薬会社からこれらに対するキナーゼ阻害剤が作成されその有効性が臨床試験で検討されています。

b) CD82を標的とした治療
急性骨髄性白血病細胞の表面抗原CD34陽性かつCD38陰性細胞分画には抗がん剤治療に抵抗性を示す白血病幹細胞が濃縮されていると考えられています。私たちはこの細胞集団がテトラスパニンファリーCD82をその細胞表面に豊富に発現することを見出しました(Int J Cancer. 2013;132:2006-19)。このCD82は白血病細胞内のさまざまなシグナル伝達経路を活性化して抗アポトーシス蛋白の発現を上昇させ、抗がん剤治療に抵抗性を獲得する原因分子となっていることを見出しました。実際に白血病細胞表面のCD82を中和抗体で阻害すると抗がん剤シタラビンへの感受性が増強することをヒト化白血病マウスモデルを用いた実験で示しました。今後さらにCD82の機能解析を進め、CD82あるいはその下流シグナルを標的とした治療法の臨床開発を進めていく予定です。anti-CD82 antibody

 

最近の論文


1. Nishioka C, Ikezoe T, Takeuchi A, Nobumoto A, Tsuda M, Yokoyama A. The novel function of CD82 and its impact on BCL2L12 via AKT/STAT5 signal pathway in acute myelogenous leukemia cells. Leukemia. 2015;29:2296-306.
2. Nishioka C, Ikezoe T, Yokoyama A. Blockade of CD82 by a monoclonal antibody potentiates anti-leukemia effects of AraC in vivo. Cancer Med. 2015;4:1426-31.
3. Nishioka C, Ikezoe T, Yang J, Yokoyama A. Tetraspanin Family Member, CD82, Regulates Expression of EZH2 via Inactivation of p38 MAPK Signaling in Leukemia Cells. PLoS One. 2015;10:e0125017.
4. Takeuchi A, Nishioka C, Ikezoe T, Yang J, Yokoyama A. STAT5A regulates DNMT3A in CD34(+)/CD38(-) AML cells. Leuk Res. 2015;39:897-905.
5. Nishioka C, Ikezoe T, Yang J, Nobumoto A, Kataoka S, Tsuda M, Udaka K, Yokoyama A. CD82 regulates STAT5/IL-10 and supports survival of acute myelogenous leukemia cells. Int J Cancer. 2014;134:55-64.
6. Yang J, Ikezoe T, Nishioka C, Udaka K, Yokoyama A. Bcr-Abl activates AURKA and AURKB in chronic myeloid leukemia cells via AKT signaling. Int J Cancer. 2014;134:1183-94.
7. Yang J, Ikezoe T, Nishioka C, Nobumoto A, Udaka K, Yokoyama A. CD34⁺/CD38⁻ acute myelogenous leukemia cells aberrantly express Aurora kinase A. Int J Cancer. 2013 Dec 1;133(11):2706-19.


③ 骨髄系腫瘍
池田和彦他
 私たちのグループでは、骨髄増殖性腫瘍 (myeloproliferative neoplasms, MPN)、骨髄異形成症候群 (myelodysplastic syndromes, MDS)などの研究を行っています。これらは、造血幹細胞レベルの遺伝子異常により起こる疾患群です。最近、特に骨髄線維症などの難治性MPNについて新たな成果が得られており、それを中心に我々の研究内容を紹介します。

 MPNは成熟した骨髄系細胞がクローン性に増殖する疾患群です。MPNにはフィラデルフィア染色体(Ph)陽性の慢性骨髄性白血病と、Ph陰性の真性多血症(polycythemia vera, PV)、本態性血小板血症(essential thrombocythemia, ET)、原発性骨髄線維症 (primary myelofibrosis, PMF)が含まれます。Ph陰性MPNは慢性的な疾患ですが、平均生存期間は年齢一致対照とくらべ明らかに不良です(PV<14年、ET<20年、PMF<6年)。これらの死因として、骨髄線維化の進行による造血不全、急性骨髄性白血病(acute myeloid leukemia, AML)への進展、血栓症などが挙げられます。
 Ph染色体陰性MPNでは、JAK-STAT系とよばれるシグナル伝達経路が恒常的に活性化することで、全系統の造血細胞が増加します。JAK-STAT活性化を引き起こすドライバー変異として、チロシンキナーゼのJAK2、トロンボポエチン受容体のMPL、細胞内シャペロンのCALRが知られており、MPNの診断にも用いられています。しかし、これらのドライバー変異単独では骨髄線維化の進行やAMLへの進展は説明出来ません。図1に示すとおり、MPNの病態進行には細胞増殖を促すドライバー変異の他に、腫瘍細胞クローンを拡大させる異常、例えばエピジェネティックス関連遺伝子変異等が必須であると考えられます[文献1]。PVやETとくらべ、PMFではエピジェネティックス関連遺伝子の変異、特にポリコーム抑制複合体2 (PRC2) に含まれるEZH2またはASXL1の変異が約30%と多いことが報告されています。PRC2はヒストンH3K27のメチル化を介して様々な癌遺伝子の発現を抑制します。従ってEZH2やASXL1の変異は、正常であればこれらによって抑制されるべき何らかの癌遺伝子が発現することで病態を進行させることが考えられます。
 PRC2関連因子の変異による脱抑制のために発現してくる因子として、我々は癌遺伝子のHMGA2に注目して研究を進めています。正常造血におけるHMGA2の発現は、PRC2に加えマイクロRNAのlet-7によっても抑制されているため、極めて低く抑えられています。これに対し、PMFのほとんど全ての症例と、およそ30%以下のPVやETでHMGA2が高発現することがわかりました [文献2]。しかも、HMGA2の発現量はLDH増加や脾腫など、病勢進行を示す所見と相関しました。
 我々はHMGA2がMPNの病態に関与する可能性をマウスモデルの系でも示しています。我々はlet-7結合部位を欠くことによってHMGA2を高発現する遺伝子導入マウス(∆Hmga2マウス)を開発しました。この∆Hmga2マウスは、MPNを引き起こすとともに、造血幹細胞に強い増殖優位性を与えました [文献3]。さらに、∆Hmga2マウスとJAK2V617F-Tgマウスから作成した∆Hmga2/JAK2V617F double-Tgマウスの骨髄線維症では、JAK2V617Fのみ導入されたJAK2V617F-Tgマウスと較べて著明な脾腫や貧血を呈することがわかっています [文献4]。さらに我々はJAK2V617F-TgマウスとEZH2コンディショナルノックアウト(cKO)マウスから得られるJAK2V617F-Tg/EZH2 cKOマウスと∆Hmga2/JAK2V617F double-Tgマウスの比較検討などを行い、有望な結果を得ています。
pathophysiology of MPN

 

引用文献


1. 池田和彦. 骨髄増殖性腫瘍における分子病態研究の最前線. 臨床血液. 2016;57(2):156-164.
2. Harada-Shirado K, Ikeda K, Ogawa K, Ohkawara H, Kimura H, Kai T, Noji H, Morishita S, Komatsu N, Takeishi Y. Dysregulation of the MIRLET7/HMGA2 axis with methylation of the CDKN2A promoter in myeloproliferative neoplasms. Brit J Haematol. 2015;168(3):338-49.
3. Ikeda K, Mason PJ, Bessler M. 3’UTR-truncated Hmga2 cDNA causes MPN-like hematopoiesis by conferring a clonal growth advantage at the level of HSC in mice. Blood. 2011;117(22):5860-5869.
4. Ueda K, Ikeda K, Ogawa K, Shichishima-Nakamura A, Shide K, Shimoda K, Hashimoto Y, Mason PJ, Bessler M, Takeishi Y. Expression of HMGA2 collaborates with JAK2V617F to progress myeloproliferative neoplasms. Blood [abstract] 2015; 126: 482.

最近の論文


1. Ikeda K, Harada-Shirado K, Matsumoto H, Noji H, Ogawa K, Takeishi Y. Molecular response of e19a2 BCR-ABL1 chronic myeloid leukemia with double Philadelphia chromosome by dasatinib. J Clin Oncol. 2016;34(14):e130-133.
2. Harada-Shirado K, Ikeda K, Ogawa K, Ohkawara H, Kimura H, Kai T, Noji H, Morishita S, Komatsu N, Takeishi Y. Dysregulation of the MIRLET7/HMGA2 axis with methylation of the CDKN2A promoter in myeloproliferative neoplasms. Brit J Haematol. 2015;168(3):338-49.
3. Nakamura Y, Suzuki S, Shimizu T, Miyata M, Ikeda K, Saitoh S, Kubota I, Takeishi Y. High mobility group box 1 promotes angiogenesis from bone marrow-derived endothelial progenitor cells after myocardial infarction. J Atheroscler Thromb. 2015;22(6):570-581.
4. Takahashi H, Ikeda K, Ogawa K, Saito S, Ngoma AM, Mashimo Y, Ueda K, Furukawa M, Shichishima-Nakamura A, Ohkawara H, Nollet KE, Ohto H, Takeishi Y. CD4+ T cells in aged or thymectomized recipients of allogeneic stem cell transplantations. Biol Res. 2015;48:41.
5. Mashimo Y, Ikeda K, Ohkawara H, Takahashi H, Shichishima-Nakamura A, Harada-Shirado K, Furukawa M, Sukegawa M, Saito S, Noji H, Ogawa K, Ohto H, Takeishi Y. Impact of red blood cell and platelet transfusions on allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. ISBT Scientific series. 2015;10(2):93-99.
6. Ohkawara H, Ikeda K, Ogawa K, Takeishi Y. Membrane type 1–matrix metalloproteinase (MT1-MMP) identified as a multifunctional regulator of vascular responses. Fukushima J Med Sci. 2015;61(2):91-100.
7. Shimizu T, Suzuki S, Sato A, Nakamura Y, Ikeda K, Saitoh S, Shishido T, Kubota I, Takeishi Y. Cardio-protective effects of pentraxin 3 produced from bone marrow-derived cells against ischemia/reperfusion injury. J Mol Cell Cardiol. 2015;89(Pt B):306-13.
8. Ikeda K, Ohto H, Kanno T, Gonda K, Suzuki Y, Ono T, Saito S, Takahashi H, Kimura S, Harada-Shirado K, Yamauchi H, Hoshino Y, Mashimo Y, Nollet KE, Kikuta A, Ogawa K, Takeishi Y. Peripheral blood progenitor cell collection by two programs for autologous and allogeneic transplantation. Transfusion. 2014;54(5):1235-42.
9. Harada-Shirado K, Ikeda K, Matsumoto H, Shiga Y, Furukawa M, Takahashi H, Ohkawara H, Noji H, Hashimoto Y, Waguri S, Watanabe S, Ogawa K, Takeishi Y. Somatic 15q Break after Long-Term Stable Disease in Acute Myeloid Leukemia. Clin Lymphoma Myeloma Leuk. 2014; 14(2):e69-72.
10. Ohkawara H, Ishibashi T, Sugimoto K, Ikeda K, Ogawa K, Takeishi Y. Membrane Type 1-Matrix Metalloproteinase/Akt Signaling Axis Modulates TNF-alpha-Induced Procoagulant Activity and Apoptosis in Endothelial Cells. PLOS One. 2014;9(8):e105697.
11. Hu H, Shikama Y, Shichishima T, Ikeda K, Akutsu K, Ono T, Kimura H, Ogawa K, Noji H, Takeishi Y, Kimura J. A new method for maturity-dependent fractionation of neutrophil progenitors applicable for the study of myelodysplastic syndromes. Biomark Res. 2014;2(1):2.
12. Feng X, Shikama Y, Shichishima T, Noji H, Ikeda K, Ogawa K, Kimura H, Takeishi Y, Kimura J. Impairment of FOS mRNA stabilization following translation arrest in granulocytes from myelodysplastic syndrome patients. PLOS One. 2013;8(4):e61107.
13. Ngoma AM, Ikeda K, Hashimoto Y, Mochizuki K, Takahashi H, Sano H, Matsumoto H, Noji H, Ohtsuka M, Kikuta A, Ogawa K, Abe M, Nollet KE, Ohto H. Impaired regulatory T cell reconstitution in patients with acute graft-versus-host disease and cytomegalovirus infection after allogeneic bone marrow transplantation. Int J Hematol. 2012;95(1):86–94.
14. Hu H, Shikama Y, Shichishima T, Ikeda K, Akutsu K, Ono T, Kimura H, Ogawa K, Noji H, Takeishi Y, Kimura J. Maturity-dependent fractionation of neutrophil progenitors: a new method to examine in vivo expression profiles of differentiation-regulating genes. Exp Hematol. 2012;40(8):675-681.
15. Ikeda K, Ogawa K, Takeishi Y. The role of HMGA2 in the proliferation and expansion of a hematopoietic cell in myeloproliferative neoplasms. Fukushima J Med Sci. 2012;58(2):91-100.
16. Ikeda K, Mason PJ, Bessler M. 3’UTR-truncated Hmga2 cDNA causes MPN-like hematopoiesis by conferring a clonal growth advantage at the level of HSC in mice. Blood. 2011;117(22):5860-5869.
17. Shikama Y, Feng X, Shichishima T, Ono T, Noji H, Ikeda K, Ogawa K, Takeishi Y, Kimura J. Impairment of FOS mRNA induction by a translation inhibitor puromycin in granulocytes from myelodysplastic syndrome patients. Br J Haematol. 2011;154(4):525-7.
18. Ngoma A, Saito S, Ohto H, Ikeda K, Yasuda H, Kawabata K, Kanno T, Kikuta A, Mochizuki K, Nollet K. CD34+ cell enumeration by flow cytometry: a comparison of systems and methodologies. Arch Path Lab Med. 2011;135(7):909-14.