一過性骨髄異常増殖症の発症過程における短型GATA1タンパクの機能解析

短GATA1蛋白在短暂性髓样增生发病机制中的功能分析

• 批准号: 22K15897
• 负责人: 西中 瑶子
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15897/
• 关键词: 発がん; ダウン症候群; 白血病; 転写因子; 一過性骨髄異常増殖症; GATA1sタンパク

一過性骨髄異常増殖症（Transient abnormal myelopoiesis: TAM）は、近年増加しているダウン症児の生下時に合併する前白血病疾患である。TAM患者のうち約60%は自然寛解するが、約20%は死亡し、残りの約20%は一度寛解を経た後、さらに数年以内に追加変異を獲得し、急性巨核芽球性白血病（DS-AMKL）へと進展することが知られている。特にTAM発症に関連する責任遺伝子としてGATA1遺伝子が同定されているにも関わらず、その働きについては詳細が不明である。正常細胞においてGATA1タンパクは、完全長タンパク(GATA1-fl)とN末端ドメインを欠く短型タンパク(GATA1s)の2種類のアイソフォームを有し、GATA1遺伝子変異が生じると、新規の異常タンパクが誘導されるわけではなく、GATA1-flが翻訳されずGATA1sのみが翻訳される。我々は、このことからGATA1s自身が発現時期や量によって独自の働きをもつのではないかと考え、GATA1sの機能解析を行っている。我々はこれまでに、TAM患者由来疾患iPS細胞を用いた解析により、GATA1sの発現レベルを調節することで、TAMの表現型に相当する未分化な血液前駆細胞の産生量の増加や、DS-AMKLのリスクとなり得る巨核芽球形前駆細胞の産生量と前駆細胞の長期残存に影響を与える表現型を見出した。本研究の目的は、この表現型を誘導する転写因子としてのGATA1sの独自の働きを検討するため、TAM疾患iPS細胞を用いて、血球分化の段階毎にChIP-seqを行い、GATA1sの発現量が低発現の細胞と高発現の細胞における結果を比較することで、TAM発症及び、DS-AMKLへの進展における病態分子メカニズムの解明に迫ろうとするものである。

短暂性骨髓细胞生成异常（TAM）是唐氏综合症患儿出生时发生的一种白血病前期疾病，近年来这种情况不断增加。大约60%的TAM患者会自发缓解，但大约20%会死亡，其余20%在缓解后几年内​​获得额外突变，导致急性巨核细胞白血病（DS-AMKL）。特别是，虽然GATA1基因已被确定为与TAM发病相关的责任基因，但其功能细节尚不清楚。在正常细胞中，GATA1蛋白有两种亚型：全长蛋白（GATA1-fl）和缺乏N末端结构域的短蛋白（GATA1s），当GATA1基因发生突变时，会诱导出新的异常蛋白。但是，GATA1-fl 未翻译，仅翻译 GATA1s。基于此，我们认为GATA1本身可能根据表达时间和表达量而具有独特的功能，并且正在对GATA1进行功能分析。通过使用来自 TAM 患者的疾病 iPS 细胞进行分析，我们发现，通过调节 GATA1 的表达水平，我们可以增加与 TAM 表型相对应的未分化血液祖细胞的产生，并增加 DS 的产生 - 我们发现影响巨核祖细胞产生量和长期存活的表型，可能是 AMKL 的危险因素。本研究的目的是研究 GATA1 作为诱导这种表型的转录因子的独特作用，我们使用 TAM 疾病 iPS 细胞在血细胞分化的每个阶段进行 ChIP-seq，并通过比较来确定 GATA1 的表达水平。导致细胞低表达和高表达的细胞，我们的目的是阐明TAM发病和进展为DS-AMKL的病理分子机制。