研究内容・実績

『急性骨髄性白血病研究チーム』〜脇田知志〜

主な研究の要約

急性骨髄性白血病は、初期の抗がん剤奏効率は高いものの再発率が高く、再発時には治療抵抗性となり、命に関わる重篤な病状に陥ることも多い疾患です。このため、再発リスクの高い患者さんでは、同種造血幹細胞移植などのより強力な治療を行うことが必要になります。この急性骨髄性白血病では、個々の患者さんに複数の異なる遺伝子異常が検出されることが明らかになってきています。我々の急性骨髄性白血病(AML)研究チームでは、1人1人の患者さんに検出される遺伝子変異から正確な再発リスクの層別化を行い、個別の治療を確立することを目指しています。研究目標として「臨床現場で戦う患者さん血液内科医のもとに還元できる臨床研究」をかかげ、その志に賛同いただいた全国の病院施設の先生方とともに日本最大級の後方視的AMLコホート研究を担っています。

t(8;21)転座を有するAMLの再発・治療抵抗性獲得機序の解明

我々の研究室では、t(8;21)転座を有するAMLの再発症例において初発時に微小クローンとして存在していたKIT変異陽性AML細胞が、再発時に増加し治療抵抗性に至ることを発見し報告しました(Leukemia. 2011;25(9):1423-32)(図1)。さらにKIT変異の機能解析を行い、KIT-D816変異では下流シグナルの違いから他のKIT変異と比べてより強い細胞増殖能や抗アポトーシス能が獲得されていることを明らかにし(Exp Hematol. 2017;52:56-64.e4)、臨床的にも、このKIT-D816変異を有する症例では再発率が高く予後不良であることを報告しています(Ann Hematol. 2017;96(10):1641-1652)。

図1 Mutation Biased PCR法による高感度KIT変異検出
図2 t(8;21)陽性AML症例におけるKIT変異における変異別予後解析

複雑型遺伝子異常(Complex genetic abnormality:CGA)の意義と遺伝子不安定性を標的とした分子標的治療の開発

次世代シークエンサーを用いた網羅的な遺伝子変異解析が可能になり、AMLでは複数の遺伝子変異が重複して検出されることが明らかになってきています。我々は、AMLに高頻度に変異が検出される遺伝子を対象とした網羅的遺伝子変異解析を行い、遺伝子変異を3つ以上有するcomplex genetic abnormality(CGA)を認める症例では予後不良な染色体異常やFLT3 ITDなどの予後不良因子がなくても、予後不良な経過をたどることを突き止めました(Leukemia.2016; 30(3) 545-554) (図3)。AML発症時の遺伝学的な腫瘍内多様性が再発・治療抵抗性に関わっていたものと推測されます。

図3 複雑型遺伝子変異(CGA)を認めるAMLの予後

その後の研究により、一部のAML細胞において細胞死を抑制し遺伝子変異の獲得に関与しうる相同組換え(homologous recombination: HR)修復機構が亢進していることなどが明らかになってきており、遺伝子不安定性を標的とした分子標的薬の開発などを目指し基礎研究を進めています。

欧米ガイドラインに基づくAMLの予後層別化システムの検証

欧米ガイドラインではヨーロッパ諸国の大規模前向きコホート試験を合弁して行われたAML1540症例の網羅的遺伝子変異解析データに基づく予後予測モデル(The European Leukemia Net 2017 classification:ELN2017)による治療の層別化が推奨されています。当院では、このAMLの予後層別化システムを日本人において検証し、その臨床応用を推進すべく、全国の病院施設と連携しAML患者さんの臨床遺伝子変異解析を行っています(図)。これまでに、日本国内で未検証であった多くの遺伝子変異の臨床的意義を検証し本邦AMLにおけるFLT3-ITDアレル比の意義や(Blood advances. 2018; 2(20) 2744-2754)、CEBPA-bZIP領域変異の意義の解明など(Blood advances. in press)、臨床的にも重要な報告を行っています。

実施可能なAML関連遺伝子変異解析

FLT3-ITD (アレル比も解析もします)
FLT3-TKD
NPM1 (微少残存病変解析もいたします)
CEBPA
KIT
DNMT3A R882
IDH1/2 (ベネトクラックスの治療反応性予測に有用です)
RAS変異 (FLT3阻害薬の抵抗性予想に有用です)

AMLの遺伝子変異解析の依頼は随時受け付けています。脇田知志(aaa11140@nms.ac.jp)までご連絡いただければ幸いです。

主な業績

1. Wakita S, Yamaguchi H, Miyake K, et al. Importance of c-kit mutation detection method sensitivity in prognostic analyses of t(8;21)(q22;q22) acute myeloid leukemia. Leukemia. 2011;25(9):1423-1432.
2. Wakita S, Yamaguchi H, Omori I, et al.Mutations of the Epigenetics Modifying Gene (DNMT3a, TET2, IDH1/2) at Diagnosis may Induce FLT3-ITD at Relapse in de novo Acute Myeloid Leukemia. Leukemia. 2013;27(5):1044-1052.
3. Yui S, Kurosawa S, Yamaguchi H, et al. D816 mutation of the KIT gene in core binding factor acute myeloid leukemia is associated with poorer prognosis than other KIT gene mutations. Ann Hematol. 2017; 96: 1641-1652.
4. Omori I, Yamaguchi H, Miyake K, et al. D816V mutation in the KIT gene activation loop has a greater cell proliferative and anti-apoptotic ability than N822K mutation in core binding factor-acute myeloid leukemia. Exp Hematol. 2017; 52: 56-64.
5. Ryotokuji T, Yamaguchi H, Ueki T, et al. Clinical characteristics and prognosis of acute myeloid leukemia associated with DNA-methylation regulatory gene mutations Haemtologica. 2016;101(9):1074-1081.
6. Wakita S, Yamaguchi H, Ueki T, et al. Complex genetic abnormalities involving three or more genetic mutations are important prognostic factors for acute myeloid leukemia. Leukemia. 2016:30(3):545-554.
7. Terada K, Yamaguchi H, Ueki T, et al. Full-length mutation search of the TP53 gene in acute myeloid leukemia has increased significance as a prognostic factor. Ann Hematol. 2018;97(1):51-61.
8. Terada K, Yamaguchi H, Ueki T, et al. Usefulness of BCOR gene mutation as a prognostic factor in acute myeloid leukemia with intermediate cytogenetic prognosis. Genes, Chromosomes and Cancer. 2018; 57(8):401-408.
9. Sakaguchi M, Yamaguchi H, Najima Y, et al. Prognostic impact of low allelic ratio FLT3-ITD and NPM1 mutation in acute myeloid leukemia. Blood Adv. 2018;2(20):2744-2754.
10. Fujiwara Y, Yamaguchi H, Yui S, et al. Importance of prognostic stratification via gene mutation analysis in elderly patients with acute myelogenous leukemia. Int J Lab Hematol. 2019;41(4):461-471.
11. Sakaguchi M, Yamaguchi H, Kuboyama M, et al. Significance of FLT3-tyrosine kinase domain mutation as a prognostic factor for acute myeloid leukemia. Int J Hematol. 2019;110(5):566-574.