急性骨髄性白血病と非腫瘍性血液疾患のクローン性造血についての遺伝子変異解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16958
• Research Institution: International University of Health and Welfare
• Principal Investigator: 野本 順子 国際医療福祉大学, 医学部, 助手 (30601322)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: クローン性造血 / CHIP / 白血病

Outline of Annual Research Achievements

加齢に伴い健常人でも造血器腫瘍と同じような体細胞性の遺伝子変異を持つ同一クローン細胞が増殖するクローン性造血（CHIP）が認められ、65歳以上の高齢者の約10％においては、白血病などに関する体細胞遺伝子変異を有するCHIPが存在し、80歳以上ではその存在は50%にも上がることがわかってきている。CHIPは骨髄異形成症候群（MDS）や急性骨髄性白血病（AML）の発症と深く関係し、一次がん治療後の二次性AMLの発症確率が10倍以上に増加することがわかってきた。
そこで、本研究では、CHIPとAMLの発症や予後との関連を解明することを目的とし、主にAMLやAMLの前段階である骨髄異形成症候群および骨髄不全症候群を含む白血病、治療関連の二次性AML、ならびに非腫瘍性の血液疾患を対象に、AML発症に至るまでのCHIP遺伝子変異の挙動を明らかにするため、対象症例について経時的な検体収集を行い、全ゲノム解析によるCHIP関連遺伝子変異の探索と、AML発症群に特徴的なCHIPの遺伝子変異の経時的な変化を解析する。
本年度は、骨髄性腫瘍患者の初診時から発症時までの経時的な検体収集を引き続き行い、新たに3症例の経時的検体の収集を終えている。また、低頻度の変異を確認するために、次世代シーケンサーNovaSeqを用いた全ゲノム解析およびエクソーム解析のwet-lab protocolおよびdry-lab protocolの再検討を行った。CIHPとして数％の変異を検出できるよう既報のデータを参照し、検出感度とコスト面のバランを考え、シーケンス深度（depth）を決定し、wet-lab protocolについては全ゲノムおよびエクソーム解析のどちらにおいても、NEBNext Ultra II FS DNA Library Prep Kit for Illuminaを使用した系を構築した。dry-lab protocolについては、当施設で構築済みパイプライン、および国内のがんゲノム検査などで使用されるアルゴリズムでの解析を行い、解析データのバリデーションをとることを検討している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

変異頻度の変化を解析するにあたり、疾患には関わりがないと推定される変異を除外するため、正常時のSNPを差分する必要がある。このため、骨髄性腫瘍患者検体を、初診時から発症時まで経時的に収集すると同時に、正常細胞の収集を行っており、全ポイントのサンプルを収集するまでに時間を必要とした。また、白血病などは高齢者での罹患率が高く、患者の負担を考慮し、日常診療での検査時に付随して検体収集を行っていることもあり、検体収集に時間が掛かっている。
次世代シーケンス解析においては、患者検体のシーケンスは行えていないが、系の構築は概ね順調に行われている。

Strategy for Future Research Activity

再検討した次世代シーケンス解析の系を用いて、腫瘍部正常部のペア検体が揃う造血腫瘍検体の解析をおこない、CHIPを検出すること可能である感度かの最終確認を行う。続いて、収集した骨髄性腫瘍患者検体について解析を行う。エクソーム解析で1塩基変異、挿入・欠失を確認した後、2-3症例について全ゲノム解析を行いコピー数変化、大規模な構造変異など網羅的に解析する。発症時に特徴的なCHIPの遺伝子変異を抽出し、発症までの変異量変化についてAML発症群と非発症群の違いを評価した後、臨床像との相関を検討し、AML発症に関わるバイオマーカーとして有用であるかを明らかにする。

Causes of Carryover

対象症例の検体収集に時間を要しており、研究費の多くを占める次世代シーケンス用試薬の購入が次年度になったため。
予定解析数の検体収集後、次世代シーケンス用試薬の購入を予定している。