der(1;7)(q10;p10)を伴う骨髄異形成症候群の分子基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 22KJ1756
• 補助金の研究課題番号: 21J23598 (2021-2022)
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 基金 (2023); 補助金 (2021-2022)
• 応募区分: 国内
• 審査区分: 小区分50010:腫瘍生物学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 奥田 瑠璃花 京都大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2023-03-08 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円); 2023年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
• キーワード: 骨髄異形成症候群 / der(1;7)(q10;p10) / 不均衡転座 / MDS

研究開始時の研究の概要

骨髄異形成症候群や関連疾患では、核型異常が多く報告されており、その中でも派生性染色体のder(1;7)(q10;p10)が高頻度で見つかっているのにも関わらず、その遺伝学的特徴や臨床的特徴が明らかにされていない。本研究では、この染色体異常に着目し、国内外の研究機関との協力を得て、次世代シーケンサーを用いてWhole-exome sequencingとTargeted-capture sequencingにて解析する。さらにこの派生性染色体のクローン構造を調べる。こうした一連の解析を通じて、der(1;7)(q10;p10)の遺伝学的特徴を明らかにし、疾患克服に資することを目指す。

研究実績の概要

本研究で着目したder(1;7)(q10;p10)は骨髄異形成症候群（MDS: myelodysplastic syndromes）で高頻度に観察される派生性染色体である。この派生性染色体の遺伝学的特徴と病態的特徴を見出すため、3,396例のMDSおよび関連疾患患者のサンプル及び臨床情報の収集を行い、骨髄サンプルと可能なサンプルでは正常サンプルからのDNA抽出を行い、次世代シーケンサーを用いた解析を行った。内148症例がder(1;7)(q10;p10)を有する疾患患者であり、その他の症例を-7/del(7q), +1qとその他の3群に分け、比較を行った。臨床的特徴の比較では、血小板がder(1;7)(q10;p10)群では他より高い傾向が認められた。生存解析では、der(1;7)(q10;p10)群は-7/del(7q)群より予後良好ではあったものの、+1q群とその他の群よりは予後不良であることが明らかになった。
遺伝学的特徴を明らかにするため、der(1;7)(q10;p10)陽性例のWhole-exome sequencingを行った結果、高頻度で認められた変異はRUNX1, ETNK1やEZH2などの遺伝子であった。これらの遺伝子と、血液疾患で高頻度に変異が起こると報告されている遺伝子をベイトとして、Targeted-capture sequencingを行った。その結果、der(1;7)(q10;p10)群の遺伝子変異プロファイルは-7/del(7q)群や+1q群と比較しても異なることが示された。SNPのデータを応用し、Targeted-capture sequencingでコピー数変化の同定も行ったところ、der(1;7)(q10;p10)群で+8やdel(20q)が高頻度で合併することが明らかになった。
以上の研究成果を国内外の学会で発表を行った。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

MDSや関連疾患では1.5~6%の頻度で発生するとされているder(1;7)(q10;p10)陽性症例を148症例収集し、これらの症例のDNAサンプル及び臨床情報の収集を進めることができた。さらに、コントロール群として起用された3,248症例に関しても、同様にＤＮＡと臨床情報の収集を確実に行った。これによって、der(1;7)(q10;p10)陽性症例の特徴を過去最大の大規模コホートで明らかにすることが可能となった。
本研究では合計3,396症例と非常に大規模なコホートの遺伝子変異解析を行う必要があり、膨大な計算を要する。der(1;7)(q10;p10)陽性症例の特徴を明らかにするため、現在もスーパーコンピューターを用いた情報解析を進めているが、上述したようにder(1;7)(q10;p10)陽性症例に特徴的な遺伝子変異を同定するなど、一定の興味深い成果が得られつつある。
以上より、大規模コホートでのder(1;7)(q10;p10)の特徴を明確に見出すことができており、おおむね順調に進んでいると考える。

今後の研究の推進方策

コホートのサンプル収集と臨床情報の収集が終了して、Whole-exome sequencingとTargeted-capture sequencingも行うことができているため、本年度は引き続きこれらのデータをスーパーコンピューターにて解析を行う。すでに昨年度の目標としていた-7/del(7q), 1qとその他の群分けは完了しており、主要な解析結果を出すことができている。
本年度は引き続きこの4郡での解析を進めていき、der(1;7)(q10;p10)陽性症例の特徴をより一層明らかにするとともに、コピー数が似ている-7/del(7q)群や+1q群とも比較を行う。また、der(1;7)(q10;p10)陽性の同一症例を時系列に沿って複数サンプル解析することで、der(1;7)(q10;p10)のクローン構造の詳細を明らかにする。こうした解析を通じ、der(1;7)(q10;p10)陽性症例が臨床的、遺伝学的に独立した疾患概念であることを明らかにできることが期待される。
解析が終わり次第、論文投稿に向けた準備を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Germ line <i>DDX41</i> mutations define a unique subtype of myeloid neoplasms (2023)
  • 著者名/発表者名: Makishima H, Saiki R, Nannya Y, (17人省略), Kon A, (28人省略), Maciejewski JP, Ogawa S.
  • 雑誌名: Blood 巻: 141 号: 5 ページ: 534-549
  • DOI: 10.1182/blood.2022018221
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Amplified <i>EPOR</i>/<i>JAK2</i> Genes Define a Unique Subtype of Acute Erythroid Leukemia (2022)
  • 著者名/発表者名: Takeda J, Kenichi Y, (9人省略), Kon A (12/41番目), (途中省略), Makishima H, Ogawa S
  • 雑誌名: Blood Cancer Discovery 巻: 3 号: 5 ページ: 410-427
  • DOI: 10.1158/2643-3230.bcd-21-0192
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Molecular landscape of myeloid neoplasms with der(1;7)(q10;p10) (2022)
  • 著者名/発表者名: Rurika Okuda
  • 学会等名: 64th ASH Annual Meeting and Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] Unbalanced translocation der(1;7)(q10;p10) as a distinct sub-type in myelodysplastic syndromes (2022)
  • 著者名/発表者名: Rurika Okuda
  • 学会等名: EHA 2022
  • 国際学会
• [学会発表] der(1;7)(q10;p10) as a distinct subtype in myelodysplastic syndromes (2022)
  • 著者名/発表者名: Rurika Okuda
  • 学会等名: 第84回日本血液学会学術集会
• [学会発表] 不均衡転座der(1;7)(q10;p10)を有するMDSと関連疾患の特徴 (2022)
  • 著者名/発表者名: Rurika Okuda
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] ETNK1 mutations defines a subclass of der(1;7)(q10;p10) in myelodysplastic syndromes (2021)
  • 著者名/発表者名: R. Okuda, Y. Nannya, Y. Ochi, K. Chonabayashi, H. Makishima, T. Yoshizato, Y. Nagata, J. Takeda, K. Yoshida, M. Sanada, A. Kon, Y. Shiraishi, S. Miyano, Y. Atsuta, S. Kasahara, H. Handa, S. Chiba, K. Ohyashiki, Y. Yoshida, S. Ogawa
  • 学会等名: 第83回日本血液学会学術集会
  • 国際学会
• [学会発表] Der(1;7)(q10;p10) presents with a unique genetic profile and frequent ETNK1 mutations in myeloid neoplasms (2021)
  • 著者名/発表者名: R. Okuda, Y. Nannya, Y. Ochi, K. Chonabayashi, H. Makishima, T. Yoshizato, Y. Nagata, J. Takeda, K. Yoshida, M. Sanada, A. Kon, Y. Shiraishi, S. Miyano, Y. Atsuta, S. Kasahara, H. Handa, S. Chiba, K. Ohyashiki, Y. Yoshida, S. Ogawa
  • 学会等名: 第63回日本癌学会学術総会
  • 国際学会
• [学会発表] er(1;7)(q10;p10) presents with a unique genetic profile and frequent ETNK1 mutations in myeloid neoplasms (2021)
  • 著者名/発表者名: R. Okuda, Y. Nannya, Y. Ochi, M. Creignou, H. Makishima, T. Yoshizato, Y. Nagata, J. Takeda, K. Yoshida, M. Sanada, A. Kon, Y. Shiraishi, S. Miyano, W. Kern, C. R. Baer, N. Nadarajah, C. Haferlach, Y. Atsuta, S. Kasahara, H. Handa, S. Chiba, K. Ohyashiki, T. Haferlach, E. Hellstrom-Lindberg, S. Ogawa
  • 学会等名: 63rd American society of hematology annual meeting and exposition
  • 国際学会