ゲノミクス解析に基づく造血器悪性腫瘍の病態解明

文献情報

文献番号

201438014A

報告書区分

総括

研究課題名

ゲノミクス解析に基づく造血器悪性腫瘍の病態解明

課題番号

-

研究年度

平成26(2014)年度

研究代表者(所属機関)

間野　博行(東京大学　大学院医学系研究科細胞情報学分野)

研究分担者(所属機関)

永井　正(自治医科大学　内科学講座血液学部門)
宮崎　泰司(長崎大学　大学院医歯薬学総合研究科)
中村　元直(岡山理科大学　理学部臨床生命科学科)
都築　忍(愛知県がんセンター研究所　遺伝子医療研究部)

研究区分

厚生労働科学研究費補助金疾病・障害対策研究分野【委託費】革新的がん医療実用化研究

研究開始年度

平成26(2014)年度

研究終了予定年度

平成26(2014)年度

研究費

23,000,000円

研究者交替、所属機関変更

-

研究報告書（概要版）

研究目的

白血病は様々な遺伝子異常によって生じるヘテロな疾患群であり、PML-RARAやBCR-ABLのように具体的な発がん原因遺伝子・治療対象分子が明らかな例はまれである。有効な分子標的療法を新たに開発するためには、それぞれの白血病サブグループの主たる発症原因遺伝子を明らかにすることが重要であり、そのためにはゲノミクス解析が有用なツールと考えられる。
我々はこれまでの第3次対がん総合戦略研究事業において、（1）広く我が国の白血病症例からCD133陽性白血病芽球分画のみを純化保存するバンク事業を行い既に1000例に及ぶ芽球ストックを整備した（Blood 98:422）と共に、（2）微量の臨床検体からでもマイクロRNA（miRNA）を大量にクローニングする手法を開発し（Nature Protocols 2:3136）、上記白血病芽球におけるmiRNA配列の大規模取得技術を確立した。さらに我々は、一般の方法とは異なり、エラー率の極めて低い次世代シークエンサー解析技術を新たに開発した（未発表データ）。そこで本研究計画では、次世代シークエンサーを用いて上記検体バンクを大規模にリシークエンスし、配列異常の面から造血器腫瘍の新たな分子診断マーカーおよび発症原因異常の探索を目指す。

研究方法

各検体試料よりmRNAを抽出して断片化した後、SureSelectシステム（Agilent社）を用いてエクソン領域のみを高効率に純化した。これを次世代シークエンサーによる配列解析を行い、各試料毎に約50 Gbpの大量の塩基配列を得た。それを独自のコンピューターパイプラインによって非同義変異のリストを得た。

結果と考察

我々が集めた検体の中に、家族性血小板異常症の患者群があった。それら症例の骨髄及び頬粘膜細胞よりゲノムDNAを抽出し、全エクソンシークエンスを行った。興味深いことに全検体中53%の頻度でCDC25Cの非同義変異を発見した。中でもD234G変異はrecurrentであった。CDC25Cはdual phosphataseであり、その活性により細胞周期のG2/Mチェックポイントを制御することが知られており、その異常がG2/Mチェックポイントの破綻につながることが予想される。実際、変異CDC25CはTAK1によるリン酸化を受けず、14-3-3タンパクに結合しないことがわかった。その結果活性が高進し、変異CDC25Cを持つ細胞はG2/Mチェックポイントを受けず、細胞周期が異常に更新することが明らかになった。そのためCDC25C変異細胞はDNAダメージ存在下でも細胞周期停止・アポトーシスにならず、DNA変異を蓄積しやすいことが明らかになった。

結論

家族性血小板異常症は、高頻度に急性骨髄性白血病・骨髄異形成症候群に移行することがしられており、その原因は不明であった。CDC25C変異が家族性血小板異常症の約半数に見つかったことは、細胞周期異常がその原因であると考えられ、より早期からの末梢血の遺伝子スクリーニングの重要性を示唆する。