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癌患者のリンパ球の特徴である異常な非同期複製は、幹細胞移植後に消去される
The aberrant asynchronous replication - characterizing lymphocytes of cancer patients - is erased following stem cell transplantation.
PMID: 20497575 PMCID: PMC2887401. DOI: 10.1186/1471-2407-10-230.
抄録
背景:
対立遺伝子の複製タイミングの異常は、がん患者の末梢血細胞で観察されるエピジェネティックなマーカーである。この異常マーカーは非がん型特異的であり、散発的な異数性の増加を伴う。本研究の目的は、同種幹細胞移植(alloSCT)によって達成された、診断から完全寛解に至るまでの血液学的悪性腫瘍患者の細胞におけるエピジェネティックマーカーと異能性のレベルを追跡することである。
BACKGROUND: Aberrations of allelic replication timing are epigenetic markers observed in peripheral blood cells of cancer patients. The aberrant markers are non-cancer-type-specific and are accompanied by increased levels of sporadic aneuploidy. The study aimed at following the epigenetic markers and aneuploidy levels in cells of patients with haematological malignancies from diagnosis to full remission, as achieved by allogeneic stem cell transplantation (alloSCT).
方法:
TP53(17番染色体に割り当てられた腫瘍抑制遺伝子)、AML1(21番染色体に割り当てられた遺伝子であり、白血病の豊富な8;21転座に関与する)、および17番染色体のペリセントメアサテライト配列(CEN17)を複製タイミングの評価に使用した。17番染色体と21番染色体のコピー数を列挙することにより、異数性をモニターした。複製時期と異数性は、フィトヘマグルチニン(PHA)刺激リンパ球に適用した蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)技術を用いて細胞遺伝学的に検出した。
METHODS: TP53 (a tumor suppressor gene assigned to chromosome 17), AML1 (a gene assigned to chromosome 21 and involved in the leukaemia-abundant 8;21 translocation) and the pericentomeric satellite sequence of chromosome 17 (CEN17) were used for replication timing assessments. Aneuploidy was monitored by enumerating the copy numbers of chromosomes 17 and 21. Replication timing and aneuploidy were detected cytogenetically using fluorescence in situ hybridization (FISH) technology applied to phytohemagglutinin (PHA)-stimulated lymphocytes.
結果:
我々は、診断時からalloSCTを受ける予定の血液悪性腫瘍患者において、異常なエピジェネティックマーカーが検出されることを示している。これらの異常は疾患の臨床状態に影響されず、寛解期だけでなく進行期にも発現する。しかし、これらのマーカーは幹細胞移植後には完全に根絶されます。対照的に、疾患の様々な段階で血液リンパ球に見られる異数性(不可逆的な遺伝的変化)のレベルの上昇は、移植後も解消されません。しかし、上昇することはなく、変化しない(安定した状態)ままです。脱メチル化抗がん剤である5-アザシチジンを移植前の患者さんのリンパ球にin vitroで投与すると、エピジェネティックな遺伝子異常は消失しますが、遺伝子異常は変化しません。
RESULTS: We show that aberrant epigenetic markers are detected in patients with hematological malignancies from the time of diagnosis through to when they are scheduled to undergo alloSCT. These aberrations are unaffected by the clinical status of the disease and are displayed both during accelerated stages as well as in remission. Yet, these markers are eradicated completely following stem cell transplantation. In contrast, the increased levels of aneuploidy (irreversible genetic alterations) displayed in blood lymphocytes at various stages of disease are not eliminated following transplantation. However, they do not elevate and remain unchanged (stable state). A demethylating anti-cancer drug, 5-azacytidine, applied in vitro to lymphocytes of patients prior to transplantation mimics the effect of transplantation: the epigenetic aberrations disappear while aneuploidy stays unchanged.
結論:
複製異常の可逆的な性質は、移植や他の治療の成功を評価したり、血液悪性腫瘍を克服した患者の長期追跡調査のためのエピジェネティックな血液マーカーになる可能性がある。
CONCLUSIONS: The reversible nature of the replication aberrations may serve as potential epigenetic blood markers for evaluating the success of transplant or other treatments and for long-term follow up of the patients who have overcome a hematological malignancy.