Chromosome 11q deletion in myeloid malignancies

Chromosome deletionは白血病において繰り返し見られる異常であり、腫瘍抑制遺伝子が失われることが白血病発症に重要であると示唆されている。 5番と7番の長腕の欠失は,急性骨髄性白血病(AML)と骨髄異形成症候群(MDS)の予後を極めて悪くする1,2。最近,骨髄性悪性腫瘍で特徴づけられる欠失には,AMLの9q欠失3や骨髄増殖性疾患の20q欠失4がある。 11q欠失は、骨髄系疾患ではまれな細胞遺伝学的異常であり、ある研究では、de novoおよび二次性AMLとMDSにおける有病率は0.7%と報告されています5。 11q欠失の予後的意義は不明であるが、11q23欠失に関する以前の報告では、15/16人のAML患者と5/12人のMDS患者が死亡し、全生存期間の中央値は14.1カ月であった6。我々は当センターで診断されたAMLとMDS患者のアーカイブ資料に基づいて、del(11q)異常に関する分子細胞遺伝学の特徴付けを実施した。 蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)および比較ゲノムハイブリダイゼーション(CGH)は既報のプロトコールに従って実施した7

患者記録のレビューにより、過去10年間に診断されたAMLおよびMDSの819例(1.1%)から9例のdel(11q)検出例が見つかった(Table 1)。 11q欠失は単独の異常(6例)と,2例のt(8;21)を含む他の変化と関連したもの(3例)の両方が存在した。 従来の細胞遺伝学的解析では、6例で末端欠失、3例で間質性欠失がそれぞれ認められた(図1a)。 形態学的およびCGHの結果(症例4、6-9で実施)から、欠失は染色体バンド11q23の近位領域に関与していることが判明した。

Table 1 11q欠失の9例における核型、間期FISH結果および臨床転帰のまとめ
Figure 1

(a) 従来の細胞遺伝学および11q染色体での削除セグメントのCGH特性評価。 黒線は9例の細胞遺伝学的欠失を、赤線は5例(4、6-9)のCGHの結果を示している。 7 例では、CGH で 11q に異常がないのは、おそらく 6 番染色体と 11 番染色体の間の均衡再配列を表していると思われる。 (b)MLLプローブを用いた間期FISH。3つの細胞で1つのMLL対立遺伝子が欠失し、1つの細胞で2つのMLL対立遺伝子が保存されている。 (c)症例7のMLLプローブを用いた間期FISH。3つの細胞でMLL分裂シグナル(赤と緑のシグナルが分離)を示し、MLL遺伝子再配列を示唆する。 1つの細胞では2つの正常なMLLアレル(融合した赤と緑のシグナル)を示している。 (d) PS/4プローブを用いたサザンブロット解析。 P-DNAは胎盤DNA(陰性対照)、RS4:11はt(4;11)を保有する細胞株(陽性対照)。 症例7はBamHI、EcoRI、SacI消化で再配列のバンドを示したが、症例6はMLL再配列陰性であった。 (e) 症例7の6番と11番の部分核型派生染色体。 トリプシン/ギムザによるGバンディング。 (f) 3例目の11番と15番の派生染色体を示す部分核型。 トリプシン/ギムザによるGバンディング。 (g)7番の全染色体ペインティング。6q27に11番が追加されている。 CGH の結果ではバランスのとれた再配列が示唆されたが、11q 染色体上では6番染色体の存在は検出されず、おそらく染色体ペインティングプローブが染色体下の微細な物質を検出する感度に欠けるためと思われる。 (h)ヒトテロメア用PNAプローブを用いたFISHによる6番および11番染色体上の完全なテロメアの検出。

混合系統白血病(MLL)遺伝子は11q23切断点に位置しているので、Carnoyの固定液中の細胞が利用できた6例(1-3、7-9)に対して、MLL二色切断型再配列プローブ(Vysis、 Downers Grove, IL, USA)を用いて間期FISHを実施した。 これは350kbのセントロメア断片と190kbのテロメア断片を異なる蛍光色素で標識したものであった。 4例は単一の融合シグナルが優勢であり(図1b)、一方の対立遺伝子の保存と他方の対立遺伝子の欠失と一致した。 症例7では、遺伝子再配列と一致するMLL分裂シグナルを示し(図1c)、これはBamHI、EcoRI、SacI消化のPS/4プローブを用いたSouthern blotハイブリダイゼーションで確認された(図1d)。 核型の検討では、6q 染色体の微妙な伸長が見られた(図 1e)。 Vysis社の全染色体ペインティングプローブを用いたメタフェースFISHでは、6q27に11番染色体が追加され(図1g)、蛍光色素を逆にしたペインティングプローブを用いて確認した(データなし)。 6番染色体のテロメアへの11qter染色体物質の付加のような不均衡な変化は、PNAテロメアプローブセット(Dako, Copenhagen, Denmark)を用いたFISH(図1h)により、両方の染色体上に無傷のテロメアが存在することから否定された。 この症例の染色体再配列は、MLLと、6q27のブレークポイントの位置からAF6と思われる候補遺伝子との融合に起因する可能性があるが、残念ながらこの可能性を解読するためのサンプルはなかった。 最後に,症例2には2つの融合シグナルが認められ,2つのMLL対立遺伝子が存在することが示唆された. その後、核型を再解析したところ、15番染色体の長腕に11qの物質が存在することがわかり、del(11q) と add(15q) は t(11;15)(q21;q26) と修正する必要があった(図1f)。 しかし、カーノイの固定液には、染色体ペインティング実験で確認できるメタフェースはなかった。 この症例では4つのシグナルのうち3つが存在したことから、余分なMLL対立遺伝子の存在が示唆され、おそらく少数の細胞で派生した15番染色体の重複の結果であろう。

我々の研究は、先行するFISH研究8と一致して、骨髄系悪性腫瘍におけるdel(11q)は一様に11q23バンドに関与することを示した。 特にMLL+/-マウス9の血液学的異常はハプロ不全を示唆していることから,今回のデータから,del(11q)異常を伴う骨髄性悪性腫瘍の発生や進行に単体MLL欠失が関与していると推測することは魅力的である. さらに重要なことは、del(11q)は分子レベルでは不均一であり、11q染色体やMLL遺伝子が関与するcryptic rearrangementのポインターとなる可能性を示したことである。 したがって、骨髄系悪性腫瘍におけるdel(11q)の存在は、分子細胞遺伝学的手法、特に予後的に重要なcryptic MLL転座を検出するために、さらなる特徴づけが必要であると考えられる1>。

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