白血病幹細胞に特異的な新規表面抗原の探索および機能解析

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急性骨髄性白血病 (AML) は自己複製能を有する白血病幹細胞 (LSC) を頂点とする階層構造を有しており、このLSCが従来の化学療法に抵抗性を示し、再発の主な要因となると考えられているが、LSCを規定する特異的マーカーはほとんど知られておらず、LSC特異的治療も実現に至っていない。本研究では治療標的となりうるLSC特異的表面抗原を探索するため、単一細胞毎の遺伝子発現解析で、個々のAML細胞のLSCらしさを独自に導入した「single-cell leukemia initiating cell (LIC) スコア」で評価し、LICスコアの高い細胞で高発現する表面抗原を探索した。具体的にはAML 2症例から得た骨髄検体のCD34+細胞で単一細胞毎に遺伝子発現解析を行い、候補となる表面抗原分子の中でsingle-cell LICスコアと正の相関関係を示す19遺伝子を抽出した。AMLの遺伝子発現プロファイルと予後を解析した既報データを用いて、19遺伝子の発現と予後との関連を調べ、高発現群で生存率が低い遺伝子として遺伝子Xに着目した。ヒトAML細胞株で遺伝子Xの機能を阻害すると、in vitroでの増殖能が低下し、Ara-Cへの感受性が増加した。また、異種移植を用いたin vivoの解析でもAML発症能が低下し、生存期間が延長することを示した。以上によりsingle-cellによる遺伝子発現解析により白血病の治療標的となる可能性のある遺伝子を抽出することができた。