Elucidation of the landscape of genetic alterations and their biological relevance in extranodal NK/T cell lymphoma, nasal type.

• Project/Area Number: 23K15313
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
• Research Institution: National Cancer Center Japan
• Principal Investigator: 木暮 泰寛 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 研究員 (40782389)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: ENKTCL / 遺伝子解析 / ドライバー遺伝子 / MSN / ENKL / ドライバー異常 / 分子分類

Outline of Research at the Start

本研究では、ENKLの遺伝子異常に基づく分子病態の解明を目標とする。まず、遺伝子異常の全体像を明らかにするために、変異だけでなく構造異常や融合遺伝子も同時に解析可能な標的シーケンス解析を実施する。また、ENKLの病因とされるEpstein-Barrウイルスゲノムとホストゲノムの同時解析を通じて、ENKL発症に関わる要因を明らかにする。次に、ドライバー異常、特にENKLに特徴的なMSN異常の生物学的意義を解析し、その病態や治療反応性への影響を検証する。さらに、遺伝子異常に基づいてENKLの分子分類を構築し、その生物学的および臨床的な有用性を評価する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、節外性NK/T細胞リンパ腫、鼻型（ENKL）の遺伝子異常の全体像を解明し、それに基づいた分子分類を構築することを目指している。これまでのENKLの遺伝子解析では、変異以外の異常（構造異常・融合遺伝子）が過小評価されており、真の全体像は明らかでなかった。本研究では、150例超の標的シーケンスを実施し、構造異常・融合遺伝子検出法を最適化することで、ENKLの遺伝子異常の全体像をより正確・詳細に解明する。また、これらの異常に基づいた分子分類を構築し、臨床的な有用性を検証するとともに、ENKLに特徴的なMSN異常に着目した機能解析を実施し、その生物学的意義を明らかにすることを目指す。
1年目には、主に以下の成果を挙げた。まず、ENKL症例を日本（64例）とフランス（114例）の合計178例を収集し、遺伝子解析を実施した。既報のENKLのドライバーとして知られているDDX3X、STAT3、BCOR、TP53、MSNに加え、新規ドライバー遺伝子としてHLA-B、HLA-C、ROBO1、CD58、POT1、MAP2K1を明らかにし、ENKLの遺伝子異常が多様であることを示した。また、X染色体上の遺伝子（MSN、BCOR、DDX3X、KDM6A）が病態に重要であり、男性優位を説明するのではないかと推測された。さらに、EBVゲノムにおいて新たにOriP領域にdeletionが集積していることを発見し、EBVの欠失がPD-L1異常と相関することも示された。
X染色体上のドライバー異常の中で、MSNに最も高頻度な遺伝子異常（15%）を認めたため、続いてNK/T細胞腫瘍由来の細胞株及びMSNノックアウトマウスを用いたMSNの機能解析を行った。MSNの機能喪失によりNK細胞の増殖亢進が明らかとなり、がん化における意義が明らかになりつつある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は順調に進捗している。最初の1年間で、ENKL症例を収集し、遺伝子解析を実施した。これにより、多数の新規遺伝子異常を同定し、ENKLにおける遺伝子異常の全体像を明らかにした。既報のENKLのドライバーとして知られているDDX3X、STAT3、BCOR、TP53、MSNなどに加え、新規ドライバー遺伝子としてHLA-B、HLA-C、ROBO1、CD58、POT1、MAP2K1を明らかにし、ENKLの遺伝子異常が多様であることを示した。また、ENKLの遺伝子異常の特徴として、X染色体上に位置するドライバー異常（MSN、BCOR、DDX3X、KDM6A）が高頻度に認められ、女性ではX染色体の欠失を高頻度に伴うことから、ENKLの男性優位性を説明すると考えられた。これらの結果は、既存の知見に新たな視点を加えるものであり、ENKLの分子病態の解明に大きく貢献している。また、EBVゲノムにおいて新たにOriP領域にdeletionが集積していることを発見し、EBVのdeletionがPD－L1異常と相関することも示された。
MSN異常の機能解析においては、CRISPR技術を用いた細胞株モデルの作成に成功し、MSNの異常が細胞増殖を亢進することを示した。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究では、遺伝子解析について、遺伝子異常のデータを用いて分子分類を作成し、予後予測や治療法選択の基盤となることを示す。また、MSNのノックアウトで分化障害が生じることを示したが、その他の生物学的な意義を追求する。具体的には、MSNとNK細胞の分化度や発現変化に着目し、発現変化の結果明らかになったパスウェイが阻害可能であるかを検討する。

さらに、血液腫瘍の融合遺伝子の同定に関して残された解析を実施予定である。主に、RNA-seqおよび標的RNA-seqによる融合遺伝子の検出アルゴリズムの評価と最適化に注力する。最終的には、ENKLや他のT/NK細胞リンパ腫の個別化医療の最適化に繋げることを目指す。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Imagine Institute(フランス)