新規オートファジー制御因子による白血病幹細胞の治療抵抗性機構の解明

新型自噬调节因子阐明白血病干细胞的治疗耐药机制

• 批准号: 16K14617
• 负责人: 金子 聡子
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16K14617/
• 关键词: 癌; 治療抵抗性; BIM; オートファジー; アポトーシス; がん幹細胞

アポトーシス促進性タンパク質であるBIMは、オートファジーを抑制するはたらきがあることが最近明らかとなった。また、BIMをコードする遺伝子に欠失多型を有すると、チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)に抵抗性を示すことが、慢性骨髄性白血病(CML)や肺がんにおいて報告されている。CMLでは、酸素分圧の低い骨内膜周辺のニッチに存在する白血病幹細胞の存在が再発の要因とされ、低酸素応答を行うことで幹細胞形質を維持し、治療抵抗性を獲得していると考えられている。BIMは低酸素応答因子(HIF)により発現が負に制御されることが報告されている遺伝子である。本研究では、アポトーシスとオートファジー両方の調節に関わるBIMに注目し、BIMが関与するTKI抵抗性の分子機序を明らかにすることを目的として研究を行い、以下の成果を上げた。1) BIMの発現量は、正常細胞よりもCML細胞において、さらにCML細胞の中では幹細胞分画において、有意に低下していることを確認した。2) 白血病細胞株において、CRISPR/Cas9法によりBIM欠損株を作製したところ、強いTKI抵抗性とオートファジー活性の亢進を示した。3) オートファジー阻害剤の併用およびオートファジー関連遺伝子Atg7とBIMの二重欠損株の作製により、オートファジー亢進のTKI抵抗性への寄与は限定的であることを明らかにした。4) BH3模倣薬(ABT-737)の併用により、BIM欠損株でTKI抵抗性が克服されることを確認し、BIM欠損によるBAXの不活化がTKI抵抗性の要因であることを明らかにした。以上の結果から、がん幹細胞において、BIMの発現量の低下がTKI抵抗性に寄与していると考えられる。また、BIMの低下によるTKI抵抗性は、BAXを活性化するBH3模倣薬を併用することで克服できる可能性を明らかにした。

The best way to improve the quality of the product is to increase the quality of the product. In addition, BIM gene expression has been reported in patients with chronic osteopathic leukemia (CML) and lung cancer. CML stem cells are characterized by low levels of intracellular acid and low levels of intracellular acid, which are essential for the survival of leukemia stem cells and the maintenance of stem cell quality and acquisition of therapeutic resistance. BIM is a low-acid response factor (HIF). The aim of this study is to clarify the molecular mechanism of TKI resistance by studying the relationship between BIM and TKI. 1)BIM production was confirmed in normal cells, CML cells, and stem cells. 2)Leukemia cell lines were treated with CRISPR/Cas9 to inhibit BIM deficiency and to enhance TKI resistance. 3)TKI resistance of BIM is enhanced by the combination of resistance agents and related genes. 4)It is confirmed that the TKI resistance of BIM deficient strains can be overcome by the combination of BH3 mimic medicine (ABT-737), and it is clear that the inactivation of BAX due to BIM deficiency is a key factor in TKI resistance. The above results show that stem cells are resistant to TKI and BIM is less likely to occur. The possibility of overcoming the low BIM resistance and BAX activation of BH3 mimics is clear.