白血病の幹細胞の脂質代謝メカニズムを発見 - 再発を予防する新しいコンセプトの治療法の基礎となる -

【ポイント】

• 慢性骨髄性白血病（CML）幹細胞は、大量のCML細胞を生み出す能力と抗がん剤が効きにくい性質を持っており、再発の原因となる。
• 本研究では、CML幹細胞がリゾリン脂質代謝を活性化して生存を維持しているメカニズムを発見した。
• 動物モデルを使い、このリゾリン脂質代謝をおさえることでCML幹細胞を減らして、CMLの治療効果を高められることを証明した。

【概要】

　慢性骨髄性白血病（CML）※1は白血病の一種であり、原因遺伝子としてBCR-ABL1チロシンキナーゼが知られています。CMLの特効薬としてBCR-ABL1を標的とするチロシンキナーゼ阻害薬(TKI)※2が開発され、患者さんの治療は飛躍的に改善されま
した。しかし、TKI単独では根治せず、再発がおこることがわかってきました。近年、この再発の原因として、CML細胞を生み出すもとになるCML幹細胞※3が発見され、注目を集めています。TKIは増殖活性の高いCML細胞を治療しますが、CML幹細胞自身は増殖活性を低く抑えた休眠状態で維持されておりTKIが効きにくい特性を有しています。

　広島大学 原爆放射線医科学研究所 幹細胞機能学研究分野 仲 一仁准教授、自然科学研究支援開発センター外丸祐介教授、韓国ソウル国立大学校Seong-Jin Kim教授、大島章教授, 獨協医科大学の三谷絹子教授、熊本大学の荒木喜美教授、荒木正健准教授、千葉大学の星居孝之講師、株式会社島津テクノリサーチ他は国際共同研究によりCML幹細胞の維持に必要な脂質代謝メカニズムを解析しました。その結果、リゾリン脂質代謝酵素Gdpd3という分子がCML幹細胞で高発現していることを発見しました。実際、動物モデルを使った研究により、リゾリン脂質代謝※4をおさえることで細胞分裂を活性化して、TKIのCML幹細胞に対する治療効果を高められることを証明しました。この研究成果は英国オンライン科学誌Nature Communications（英国時間9月17日10:00, 日本時間 9月17日18:00）に掲載されました。

【用語の解説】
※1　慢性骨髄性白血病（CML）: 成人における骨髄増殖性腫瘍。発症原因として、チロシンキナーゼと呼ばれる酵素を活性化させることでCML細胞を増やすBCR-ABL1が知られている。数年の慢性期の後、移行期を経て、急性転化期へと進行するため、慢性期のうちに充分な治療を行うことが重要となる。
※2　チロシンキナーゼ阻害剤（TKI）：BCR-ABL1の恒常的なチロシンキナーゼ活性を直接標的とする分子標的医薬。CML患者の治療を劇的に改善した。この功績により開発者はアメリカのノーベル賞と言われるラスカー賞を2009年に受賞している。しかし，治療後の再発が臨床上の重大な問題となっている。
※3　CML幹細胞：CML細胞を生み出す供給源となる細胞。正常造血幹細胞が発生起源として知られている。増殖活性が低い休眠状態で生存を維持しておりTKIに耐性を持つ。治療後、残存したCML幹細胞が再発する。
※4　リゾリン脂質：細胞膜を構成するリン脂質の１つ。通常リン脂質は2本の脂肪酸を持つが、リゾリン脂質は1本の脂肪酸しか持たないため細胞膜から遊離しやすく、それ自身シグナルメッセンジャーとして機能する可能性が考えられている。

【論文情報】
掲載誌: Nature Communications (英国のオンライン科学誌)
論文タイトル: The lysophospholipase D enzyme Gdpd3 is required to maintain chronic myelogenous leukaemia stem cells.
(和訳) リゾリン脂質代謝酵素Gdpd3がCML幹細胞の維持のために必須である
著者: Kazuhito Naka (仲 一仁), Ryosuke Ochiai (落合良介), Eriko Matsubara (松原英理子), Chie Kondo (近藤千恵), Kyung-Min Yang, Takayuki Hoshii (星居孝之), Masatake Araki (荒木正健), Kimi Araki (荒木喜美), Yusuke Sotomaru (外丸祐介), Ko Sasaki (佐々木光), Kinuko Mitani (三谷絹子), Dong-Wook Kim, Akira Ooshima (大島章), Seong-Jin
Kim.
掲載日: 2020年9月17日付オンライン版; doi:10.1038/s41467-020-18491-9

【詳細】
　プレスリリース（PDF782KB）