多能性幹細胞利用再生医療での造腫瘍性とがん関連ゲノム異常の関連にかかる規制科学的検討
研究課題情報
- 課題管理番号
- 21bk0104097h9903
- 統合プロジェクト(二期)
再生・細胞医療・遺伝子治療プロジェクト<第二期>
- 9つの連携分野プロジェクト
再生医療実現プロジェクト
- 事業名
再生医療実用化研究事業
- タグ(2021)
研究の性格: その他
開発フェーズ: 基礎的
承認上の分類: 再生医療等製品
対象疾患: 該当なし<対象とする疾患なし>
疾患領域: がん
開発目的: 診断
- タグ(2020)
研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ: 応用
承認上の分類: 再生医療等製品
対象疾患: 該当なし<対象とする疾患なし>
疾患領域: がん
開発目的: 治療
- タグ(2019)
研究の性格: 医療薬事制度・介護制度の改良及び技術支援等につながる研究<国際保健<制度>の技術支援等につながる研究を含む>
開発フェーズ: 応用
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 該当なし<対象とする疾患なし>
- 代表研究機関
- 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪はびきの医療センター
- 研究代表者
(2021) 松山晃文, 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪はびきの医療センター, 次世代創薬創生センター・センター長
(2020) 松山晃文, 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪はびきの医療センター, 次世代創薬創生センター・センター長
(2019) 松山晃文, 学校法人藤田学園藤田医科大学, 医学部 再生医療学講座・教授
- 研究期間
- 2019年度 - 2021年度
- 課題への総配分額
- 136,499 千円
- 研究概要(2021)
- 再生医療に用いる多能性幹細胞および多能性幹細胞由来分化細胞について、in vivo造腫瘍性試験の意義と限界を鑑み、ゲノム科学も用いた相互補完的な造腫瘍性評価について検討を行う。ヒト発がんに関係する遺伝子リスト、ゲノム・エピゲノム異常とヒト発がんの関係性、検出技術を整理・統合し、フローチャート作成の基礎的知見に資する。フローチャート作成においては、ゲノム評価が再生医療の原料としての多能性幹細胞に適用されるのみで良いのか、多能性幹細胞由来分化細胞でもゲノム評価を行う必要があるのかの検討も行う。
- 研究概要(2020)
- 再生医療に用いる多能性幹細胞および多能性幹細胞由来分化細胞について、in vivo造腫瘍性試験の意義と限界を鑑み、ゲノム科学も用いた相互補完的なin vitroでの造腫瘍性評価について検討を行う。ヒト発がんに関係する遺伝子リスト、ゲノム・エピゲノム異常とヒト発がんの関係性、検出技術を整理・統合し、フローチャート作成の基礎的知見に資する。フローチャート作成においては、ゲノム評価が再生医療の原料としての多能性幹細胞に適用されるのみで良いのか、多能性幹細胞由来分化細胞でもゲノム評価を行う必要があるのかの検討も行う。これらフローチャートは、基本的考え方を示すものであり、通知に落とし込める形での書き下しを念頭に入れる。
- 研究概要(2019)
- 再生医療に用いる多能性幹細胞および多能性幹細胞由来分化細胞について、in vivo造腫瘍性試験の意義と限界を鑑み、ゲノム科学も用いた相互補完的な造腫瘍性評価について検討を行う。ヒト発がんに関係する遺伝子リスト、ゲノム・エピゲノム異常とヒト発がんの関係性、検出技術を整理・統合し、フローチャート作成の基礎的知見に資する。フローチャート作成においては、ゲノム評価が再生医療の原料としての多能性幹細胞に適用されるのみで良いのか、多能性幹細胞由来分化細胞でもゲノム評価を行う必要があるのかの検討も行う。
研究成果情報
2021
2020
2019
成果の概要
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安全性をマウスでの造腫瘍試験のみに頼るのは大きな懸念がある。これは、組織コンテクスト、増殖因子等のヒト・マウスの互換性の課題が克服できないからである。そこで本研究では、多能性幹細胞利用再生医療でのゲノム評価に関する科学的知見を得、ゲノム・エピゲノム評価を用いた再生医療造腫瘍性評価の考え方を示し、604遺伝子を改定版Shibata Listとし、個々の遺伝子の意義づけに寄与した。原料である多能性幹細胞でこの遺伝子に変異・構造異常がある場合は、原則として臨床利用を許容すべきではない。一方、分化誘導細胞では許容される場合がある。いわゆるRecessive型遺伝子は概ねがん抑制遺伝子として知られ、これらであれば、片アリルの異常であれば使用可能であろう。Dominant型は主にオンコジーン型遺伝子であり、この場合は分化lineageが異なっていれば許容できる可能性はある。一方、分化リネージが同じもの、つまり上皮系のがん遺伝子がある細胞が上皮系に誘導しているものは許容すべきではない。ゲノム評価にかかる技術の適切性評価および開発として、ゲノム評価にかかる技術の評価、再生医療に求められるシークエンス深度水準の明示と、新しい技術開発を行った。幾つのクローンのサイズ(頻度)を捉えることを目的にするかによってdepthというのは当然変わる。この克服のため、エラーを除去する分子バーコード法・Duplex法を開発、改訂Shibata Listで変異・構造異常を検出することは現実的であり、細胞集団中の低頻度パッセンジャー変異を定量する方法の実用化が肝心となろう。DNAメチル化異常・エピゲノム異常があれば遺伝子は不活化される。プロモーター領域CpGアイランドのDNAメチル化異常が多くの細胞に存在する場合は、がん抑制遺伝子の不活性化が生じるが、その効果が投与後に発現するのには年余を要する。リスクマネジメントに絡み、その製品がどのくらいの期間生着するか、どのような臓器に移植されるかということにもよるが、fail-safeを想定することが適切であるとの結論に至った。これら議論、検討を踏まえ、本研究の成果物とし、「特定認定再生医療等委員会におけるヒト多能性幹細胞を用いる再生医療等提供計画の造腫瘍性評価の審査のポイント(改訂案)」を提示し、規制当局と情報共有を行った。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Okura H and Matsuyama A. Country report. in Genome-edited iPSCs in Japan. Edited by Dr. Hans-Georg Dederer. Springer Nature. Dec. 2021.
2. Hirai T, Kono K, Sawada R, Kuroda T, Yasuda S, Matsuyama M, Matsuyama A, Koizumi N, Utoguchi N, Mizuguchi U, Sato Y. A selective cytotoxic adenovirus vector for concentration of pluripotent stem cells in human pluripotent stem cell-derived neural progenitor cells. Scientific reports 11(1) 11407 - 11407,2021.6.1
3. Saiki R, Momozawa Y, Nannya Y, Nakagawa MM, Ochi Y, Yoshizato T, Terao C, Kuroda Y, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Niida A, Imoto S, Matsuda K, Morisaki T, Murakami Y, Kamatani Y, Matsuda S, Kubo M, Miyano S, Makishima H, Ogawa S. Combined landscape of single-nucleotide variants and copy number alterations in clonal hematopoiesis. Nat Med. 2021.
4. Chin DWL, Yoshizato T, Virding Culleton S, Grasso F, Barbachowska M, Ogawa S, Jacobsen SEW, Woll PS. Aged healthy mice acquire clonal hematopoiesis mutations. Blood. 2022;139(4):629-634.
5. Ishida Y, Kakiuchi N, Yoshida K, Inoue Y, Irie H, Kataoka TR, Hirata M, Funakoshi T, Matsushita S, Hata H, Uchi H, Yamamoto Y, Fujisawa Y, Fujimura T, Saiki R, Takeuchi K, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Otsuka A, Miyano S, Kabashima K, Ogawa S. Unbiased Detection of Driver Mutations in Extramammary Paget Disease. Clin Cancer Res. 2021;27(6):1756-1765.
6. Yoroidaka T, Hosokawa K, Imi T, Mizumaki H, Katagiri T, Ishiyama K, Yamazaki H, Azuma F, Nanya Y, Ogawa S, Nakao S. Hematopoietic stem progenitor cells lacking HLA differ from those lacking GPI-anchored proteins in the hierarchical stage and sensitivity to immune attack in patients with acquired aplastic anemia. Leukemia. 2021.
7. Ochi Y, Yoshida K, Huang YJ, Kuo MC, Nannya Y, Sasaki K, Mitani K, Hosoya N, Hiramoto N, Ishikawa T, Branford S, Shanmuganathan N, Ohyashiki K, Takahashi N, Takaku T, Tsuchiya S, Kanemura N, Nakamura N, Ueda Y, Yoshihara S, Bera R, Shiozawa Y, Zhao L, Takeda J, Watatani Y, Okuda R, Makishima H, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Sanada M, Takaori-Kondo A, Miyano S, Ogawa S, Shih LY. Clonal evolution and clinical implications of genetic abnormalities in blastic transformation of chronic myeloid leukaemia. Nat Commun. 2021;12(1):2833.
8. Shimada K, Yoshida K, Suzuki Y, Iriyama C, Inoue Y, Sanada M, Kataoka K, Yuge M, Takagi Y, Kusumoto S, Masaki Y, Ito T, Inagaki Y, Okamoto A, Kuwatsuka Y, Nakatochi M, Shimada S, Miyoshi H, Shiraishi Y, Chiba K, Tanaka H, Miyano S, Shiozawa Y, Nannya Y, Okabe A, Kohno K, Atsuta Y, Ohshima K, Nakamura S, Ogawa S, Tomita A, Kiyoi H. Frequent genetic alterations in immune checkpoint-related genes in intravascular large B-cell lymphoma. Blood. 2021;137(11):1491-1502.
9. Ueda S, Yamashita S, Watanabe S, Wakabayashi M, Motoi N, Noguchi M, Sekine S, Sato Y and Ushijima T. Influence of degree of DNA degradation in formalin-fixed and paraffin-embedded tissue samples on accuracy of genome-wide DNA methylation analysis. Epigenomics, 13: 565-576, 2021.
10. Ushijima T, Clark SJ and Tan P. Mapping genomic and epigenomic evolution in cancer ecosystems. Science, 373: 1474-1479, 2021.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. Clonal evolution of proliferative lesions into breast cancers.Tomomi Nishimura, Nobuyuki Kakiuchi, Kenichi Yoshida, Yasuhide Takeuchi, Hirona Maeda, Yusuke Shiozawa, Masahiro M. Nakagawa, Yotaro Ochi, Yukiko Kawata, Kosuke Aoki, Masahiro Hirata, Tatsuki R. Kataoka, Takaki Sakurai, Satoko Baba, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Kengo Takeuchi, Hironori Haga, Satoru Miyano, Masakazu Toi, Seishi Ogawa. American Association for Cancer Research Annual Meeting 2021. 2021/4/10,Virtual,口頭
不明 / 口頭
2. Molecular classification and risk stratification of colorectal cancer. Yoshikage Inoue, Nobuyuki Kakiuchi, Kenichi Yoshida, Yasuhito Nanya, Yusuke Shiozawa, Yasuhide Takeuchi, Yoichi Fujii, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Tetsuichi Yoshizato, Satoshi Nagayama, Yoshiharu Sakai, Seishi Ogawa. American Association for Cancer Research Annual Meeting 2021. 2021/4/10,Virtual,ポスター
不明 / ポスター
3. Clonal evolution and chronic inflammation. Seishi Ogawa. American Association for Cancer Research Annual Meeting 2021. 2021/4/13,Virtual, 口頭
不明 / 口頭
4. Clonal expansion in apparently normal tissues. Seishi Ogawa. 2021 JCA-AACR 2021 Precision Cancer Medicine International Conference. 2021. 2021/9/11,Virtual, 口頭
不明 / 口頭
5. Clonal evolution and clinical impact of genetic lesions in blast crisis of chronic myeloid leukemia. Yotaro Ochi, Kenichi Yoshida, Yasuhito Nannya, Ko Sasaki, Kinuko Mitani, Noriko Hosoya, Nobuhiro Hiramoto, Takayuki Ishikawa, Kazuma Ohyashiki, Naoto Takahashi, Tomoiku Takaku, Shun Tsuchiya, Nobuhiro Kanemura, Nobuhiko Nakamura, Yasunori Ueda, Satoshi Yoshihara, Yusuke Shiozawa, Lanying Zhao, June Takeda, Yosaku Watatani, Rurika Okuda, Hideki Makishima, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Hiroko Tanaka, Masashi Sanada, Akifumi Takaori-Kondo, Satoru Miyano, Lee-Yung Shih and Seishi Ogawa. 第83回日本血液学会学術集会. 2021/9/23,Virtual, 口頭.
不明 / 口頭
6. The molecular pathogenesis of DDX41-mutated myeloid neoplasms. Ayana Kon, Masahiro M Nakagawa, Keisuke Kataoka, Ryosaku Inagaki, Hideki Makishima, Manabu Nakayama, Haruhiko Koseki, Yasuhito Nannya, Seishi Ogawa.第83回日本血液学会学術集会. 2021/9/23. Virtual, 口頭.
不明 / 口頭
7. Combined landscape of single-nucleotide variants and copy-number alterations in clonal hematopoiesis. Ryunosuke Saiki, Yukihide Momozawa, Yasuhito Nannya, Masahiro M Nakagawa, Yotaro Ochi, Tetsuichi Yoshizato, Chikashi Terao, Yutaka Kuroda, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Hiroko Tanaka, Atsushi Niida, Seiya Imoto, Koichi Matsuda, Takayuki Morisaki, Yoshinori Murakami, Yoichiro Kamatani, Shuichi Matsuda, Michiaki Kubo, Satoru Miyano, Hideki Makishima, Seishi Ogawa. eishi. 第83回日本血液学会学術集会. 2021/9/23. Virtual, 口頭.
不明 / 口頭
8. Non-cell autonomous effects of mutated cells in the pathogenesis of clonal hematopoiesis. Masahiro M Nakagawa, Ryosaku Inagaki, Yasuhito Nannya, Zhao Lanying, Yotaro Ochi, June Takeda, Xingxing Qi, Akinori Yoda, Ayana Kon, Tetsuichi Yoshizato, Nobuyuki Kakiuchi, Hideki Makishima, Shuichi Matsuda and Seishi Ogawa. 第80回 日本癌学会学術総会. 2021/9/23. Virtual, 口頭.
不明 / 口頭
9. EPOR/JAK/STAT Pathway is a Promising Therapeutic Target in Acute Erythroid Leukemia. June Takeda , Kenichi Yoshida , Akinori Yoda , Masahiro Nakagawa , Yasuhito Nannya , Lee-Yung Shih, Kenichi Chiba , Yuichi Shiraishi , Yoichiro Ochi , Takuto Mori , Lanying Zhao , Rurika Okuda , Xingxing Qi , Daisuke Morishita , Yasunobu Nagata , Akira Hangaishi , Ken Ishiyama , Hisashi Tsurumi , Toshiyuki Kitano , Yasushi Miyazaki 0 , Nobuhiro Hiramoto , Takayuki Ishikawa , Akifumi Takaori-Kondo , Hiroko Tanaka , Kensuke Usuki , Shuichi Miyawaki , Satoru Miyano , Arnold Ganser , Michael Heuser , Felicitas Thol , Ming-Chung Kuo , Hideki Makishima and Seishi Ogawa. 第80回 日本癌学会学術総会. 2021/9/24. Virtual, 口頭.
不明 / 口頭
10. Combined landscape of single-nucleotide variants and copy-number alterations in clonal hematopoiesis: analysis in 11,234 Japanese individuals. Ryunosuke Saiki, Yukihide Momozawa, Yasuhito Nannya, Masahiro M Nakagawa, Yotaro Ochi, Tetsuichi Yoshizato, Chikashi Terao, Yutaka Kuroda, Yuichi Shiraishi, Kenichi Chiba, Hiroko Tanaka, Atsushi Niida, Seiya Imoto, Koichi Matsuda, Takayuki Morisaki, Yoshinori Murakami, Yoichiro Kamatani, Shuichi Matsuda, Michiaki Kubo, Satoru Miyano, Hideki Makishima, Seishi Ogawa. 16th International Congress on Myelodysplastic Syndromes. 2021/9/24. Virtual, 口頭.
不明 / 口頭
「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
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1. 森尾友宏: 再生医療の実現・普及によって医療・社会はどう変わるか アステラスオープンフォーラム WEB開催 2021年10月7日
不明