IKZF1変異によるB前駆細胞型急性リンパ性白血病悪性化の機序

IKZF1突变导致B细胞前体急性淋巴细胞白血病恶变机制

基本信息

批准号：
22K07153
负责人：
吉田年美
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

転写因子IKAROSはリンパ球の早期分化に必須の調節因子であり、その遺伝子IKZF1における変異は高リスクなB前駆細胞型急性リンパ性白血病（BCP-ALL）、とりわけBCR-ABL1 (Ph+) BCP-ALLに高頻度に見られる。また、IKZF1変異は不良予後因子であることも明らかになっている。しかしながら、IKZF1変異に伴うBCP-ALL悪性化の機序および悪性化したBCP-ALL細胞の特性について詳細な解析はなされていない。近年、我々はDNA結合能を失ったIKAROSタンパク質の発現により、B前駆細胞が前白血病状態に変化する分子機序をマウスモデルで示した。これらの知見を踏まえ本研究では、ゲノム編集により患者由来のBCP-ALLにIKZF1変異を導入し、ヒト患者腫瘍組織移植モデル（PDX）を樹立し、IKZF1変異による遺伝子発現変化と細胞特性変化及びシングルセル遺伝子発現比較解析を行うことで、IKZF1変異による悪性化の原因となっている標的分子経路を解明する。本研究ではヒト検体の遺伝的背景の違いを克服するため、CRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用いて、患者由来のPh+BCP-ALL細胞におけるIKZF1のDNA結合部位に変異を導入し、ヒト患者腫瘍組織移植モデル(PDX)を樹立することで、同一の患者検体由来のIKZF1変異型細胞とコントロール細胞との比較解析を行うという独自のストラテジーを用いた。また、先端技術であるゲノミクス、メタボロミクスのマルチ・オミックスアプローチ及びシングルセル・レベルでの遺伝子発現解析を組み合わせ、IKAROSの代謝経路における役割を理解するとともに、IKZF1変異がもたらすより悪性度の高い細胞亜集団を同定し、悪性化の標的となる分子経路を明らかにする。

转录因子 IKAROS 是早期淋巴细胞分化的重要调节因子，其基因 IKZF1 的突变与高危 B 细胞前体急性淋巴细胞白血病 (BCP-ALL)，特别是 BCR-ABL1 (Ph+) BCP-ALL It 相关。经常出现在研究还表明，IKZF1 突变是一个不良的预后因素。然而，与IKZF1突变相关的BCP-ALL恶性转化的机制以及恶性BCP-ALL细胞的特征尚未进行详细分析。最近，我们在小鼠模型中证明了B祖细胞由于IKAROS蛋白的表达而转变为白血病前期状态的分子机制，该蛋白已经失去了DNA结合能力。基于这些发现，在本研究中，我们通过基因组编辑将IKZF1突变引入患者来源的BCP-ALL中，建立人类患者肿瘤组织移植模型（PDX），并研究IKZF1突变引起的基因表达和细胞特征的变化，以及单个通过进行比较细胞基因表达分析，我们将阐明由于IKZF1突变导致恶性转化的靶分子途径。在本研究中，为了克服人类样本遗传背景的差异，我们利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术将突变引入患者来源的Ph+BCP-ALL细胞中IKZF1的DNA结合位点，并使用通过建立组织移植模型 (PDX)，对源自同一患者样本的 IKZF1 突变细胞和对照细胞进行比较分析的独特策略。此外，我们将结合前沿的基因组学和代谢组学多组学方法以及单细胞水平的基因表达分析来了解IKAROS在代谢途径中的作用，并了解IKZF1突变引起的更多恶性细胞亚群的作用我们将确定恶性转化的分子途径。