ファンコニー貧血に自然発生する特異的染色体切断点の 悪性腫瘍発生

岡 山 医 誌(1991)
103,
235∼246
フ ァ ンコニ ー貧 血 に 自然 発 生 す る特 異 的染 色 体 切 断 点の
悪 性腫 瘍 発 生 にお け る意義
岡 山 大 学 医 学 部 小 児 科 学 教 室(指
辻
導:清
一
城
(平 成2年12月11日
Key
words:
Fanconi
anemia
acute
緒
野 佳 紀 教 授)
受 稿)
chromosome
non-lymphocytic
breakage
leukemia
tumorigenesis
fragile
site
発 生 す る染 色 体 切 断 点 を分 析 し,さ
言
ら に,こ
れ
ら の切 断 点 を血 液 系 の 悪 性 腫 瘍 に み られ る染 色
フ ァ ン コ ニ ー 貧 血(FA)は,汎
血 球 減 少,低
身長 お よび 種 々 の先 天 奇 形(腎
の低形 成や その
他 の奇 形,皮 膚 の 色 素 沈 着,橈
骨 や母 指の 骨の
体 再 編 成 の 切 断 部 位 と比 較 検 討 し た.
対 象
低 形 成 あ る い は 無 形 成 な ど)を 主 要 症 状 とす る
1.
疾 患 で,通 常 小 児 期 に 発 症 し,そ の 遺 伝 様 式 は
常 染 色 体 劣 性 で あ る1).ま た, FAは
症 候 群 の 一 つ で,ギ
ャ ッ プ,切
象
1985年1月
染 色体切 断
断,放
対
射 状 配列
と 方 法
か ら1989年4月
までに 岡山大学 医
学 部 附 属 病 院 小 児 科 でFAと
診 断 し た4例
象 と した. FAの
形 成 骨 髄 に起 因 す
診 断 は,低
を対
な ど の染 色 体 異 常 が 高 頻 度 に 自然 発 生 す る こ と
る 汎 血 球 減 少 症,低
が 特 徴 で あ る2). FAと
血 リ ンパ 球 の 染 色 体 に お い て 高 頻 度 に 出現 す る
同 様 に,染 色体 脆 弱 性 を
特 徴 とす る染 色 体 切 断 症 候 群 に は,毛
張 性 失 調 症(AT),
Bloom症
細 血管拡
候 群(BS)が
身 長,多
染 色体 異 常 に 基 づ い た.
含
1に 示 す.診
発奇 形お よび末梢
4症 例 の 臨 床 症 状 を表
断 時 の 年 齢 は,
3歳3カ
まれ,こ れ らの 疾 患 で は 悪 性 腫 瘍 が 高 率 に 発 生
歳10カ 月 で,本 研 究 を行 っ た年 齢 は,
す る3).合併 す る悪 性 腫 瘍 の 種 類 に は,疾 患 に よ
月 か ら10歳11カ 月 で あ つ た.
る特 異 性 が あ り, FAで
は,骨
少 に加 え,低 身 長 を認 め た 。2症
癌 が ほ とん ど を 占め,リ
ン パ 性 白血 病 は 合 併 し
な い の に 対 し, ATで
は,リ
髄 性 白血 病 と肝
8歳6カ
4症 例 に 汎 血 球 減
例 の み に先 天
ンパ性 白血病 あ る
い は リン パ 腫 の み が 認 め ら れ,骨
表1 髄 性 白血 病 の
合 併 は知 られ て い な い3).一 方, BSで
性 白血 病,リ
月 か ら9
フ ァ ン コ ニ ー 貧 血4症
例 の臨 床 症状
は,骨 髄
ン パ 性 白血 病 の い ず れ もの 合 併 が
認 め られ る3).な ぜ, FAに
お い て,特 定 の 悪 性
腫 瘍 が 高 率 に 合 併 す るか そ の 理 由 は 究 明 さ れ て
い な い .最 近,種
々 の 悪 性 腫 瘍 に お い て,特 定
の染 色 体 の 特 定 の 切 断 点 にお け る染 色 体 異 常 が,
腫 瘍 発 生 に 重 要 で あ る こ とが 知 られ て い る4)5).
本 研 究 で は, FAに
お け る特 異 的 悪 性 腫 瘍 の 発
生 の 機 序 を 明 らか に す る た め, FA
4症 例 の 体
細 胞 に つ い て, DNA鎖
間 架 橋 薬 剤 で あ るマ イ ト
マ イ シ ンC(MMC)に
対 す る 感 受 性 お よ び 自然
ICH:頭
235
蓋 内出血 AML:急
性 骨髄性 白血病
236 辻
奇 形(症
例1:皮
症 例3:腎
診 断 後4年1カ
2,
が 死 亡 し た.症
れ ぞ れ,診
断1年
後,
後 に 急 性 骨 髄 性 白 血 病(FAB分
れ ぞ れ,発
し た.
2症
末 梢 血 よ り フ ィ コー ル ・コ ン レ イ に て分 離 し た
月,
1)を
6カ
そ の 後, 10%胎
月
glutamine,抗
発
て37℃,炭
月後 に死亡
例 の 白 血 病 細 胞 の 染 色 体 分 析 で は,
1番 染 色 体 の 傍 着 糸 点 部 位 に 切 断 点 を 有 す る 転
座 が 認 め ら れ た.染
症 例4で,そ
(q 12),
色 体 核 型 は,症
れ ぞ れ,
+del(Y)
(q 12),
7) (p 11 or q 11-q 13;
(図1
a),
(q 11
or
or
46,
p 11;
2.
tri(3)
47,
p11
XY,
p 11
(q 25-q
X, -Y,
-7,
or
q 11),
(q 21)
t(1:14)
tri(3)
b)で
t(1;
del(3)
+der(14),
29)(図1
よび
+de1(Y)
der(7),
or q 11),
-14,
例2お
(q 21-q
25)
あ っ た.
は,死
亡 直 後 に 採 取 した 皮 膚 切 片 よ
mlのL-glutamine,抗
MEM培
下 に 培 養 し た.細
た 後,ト
な わ ち,採
児牛 血 清, 300μg/
生 物 質 を含 むEagleの
地 に て37℃,炭
酸 ガ ス5%,酸
素10%
胞 の コ ロニ ー が 充 分 形 成 され
リプ シ ン処 理 に よ り細 胞 を剥 離 し継 代
し た.症 例2,
3お よ び4で
1640培 地 に
素10%下
にサ イ クロ
添 加 せ ず に培 養 した.持
続的 な細
胞 増 殖 が 認 め られ る ま で,培 養 液 の半 量 を1週
間 に2回
交 換 し た.染 色 体 標 本 作 成 の た め の 細
胞 収 穫 を,皮
膚 線 維 芽 細 胞 で は 継 代 培 養 の48時
間後 に, EBウ
イ ル ス樹 立 リンパ 芽 球 様 細 胞 では,
培 地 交 換 の48時 間 後 に 行 な っ た 。 収 穫2時
間前
に コ ル セ ミ ド(皮膚 線 維 芽 細 胞: 0.1μg/ml培 地,
リン パ 芽 球 様 細 胞: 0.05μg/ml培 地)を 添 加 し,
分 裂 像 を収 集 し た.染 色 体 標 本 作 成 は,通 常 の
リプ シ ン・ ギ ムザ に よ る分
染 法6)を施 行 し染 色 体 異 常 を同 定 した.以 下 に示
り,皮 膚 線 維 芽 細 胞 を樹 立 し た.す
取 し た 皮 膚 を細 切 し, 15%胎
間 暴 露 し,
生 物 質 を含 むRPMI
酸 ガ ス5%,酸
ス ポ リンAを
な わ ち,
児 牛 血 清, 300μg/mlのL-
方 法 に て 行 な い,ト
組 織 培 養 お よ び染 色 体 分 析
症 例1で
イ ル ス 浮 遊 液 に1時
例
2年1カ
類M
病4カ
.単核 球 をEBウ
例1は,
月 で 頭 蓋 内 出 血 で 死 亡 し,症
4は,そ
症 し,そ
よ り リンパ 芽 球 様 細 胞 を樹 立 し た,す
認 め ら れ た.
指 の 低 形 成)が
4症 例 の 経 過 観 察 中3例
城
指 の 低 形 成,
膚 の 色 素 沈 着,母
奇 形,母
一
は, EBウ
イル スに
す 実 験 は す べ て 細 胞 株 樹 立 後6週
間 以 内 に行 な
っ た.
3.
マ イ ト マ イ シ ンC
FA患
(MMC)処
理
者 の 体 細 胞 のDNA鎖
るMMCに
間架橋 薬剤 であ
た.継
対 す る 感 受 性 を 以 下 の ご と く検 討 し
代 後48時
間 の 培 養 で,皮
膚 線維芽細 胞お
よ び リ ン パ 芽 球 様 細 胞 を,そ れ ぞ れ,
ml培 地,
0-50ng/ml培
0-20ng/
地 のMMCで
処 理 し,
コ ル セ ミ ド添 加 に よ り 染 色 体 を 収 穫 し た.そ
ぞ れ の 培 養 に お い て,少
て,染
色 体 の 切 断[染
断(chromosomal
造 異 常[欠
some),二
some)な
な く と も40核 板 に つ い
色体 あ るいは染色分 体切
or
chromatid
失(deletion),相
translocation),環
break)],構
互 転 座(reciprocal
状 染 色 体(ring
chromo
動 原 体 性 染 色 体(dicentric
ど]を
定 し た.本
実 験 で は 切 断 数 を1細
し た.染
色 体 断 片(fragment),欠
の 他 の 再 編 成[転
二 動 原 体 性 染 色 体(dicentric
chromosome)]で
断数 を算
胞 あ た りの染
break/cell)で
で は2,そ
定 し た.染
chromo
顕 微 鏡 下 に 観 察 し,切
色 分 体 切 断 数(chromatid
状 染 色 体(ring
れ
表 現
失(deletion)
座(translocation),
chromosome),環
は4と
して 算
色 分 体 お よ び 染 色体 ギ ャ ッ プ は 算 定
し な か っ た.染 色 体 切 断 の 定 義 は, ISCN(1985)7)
図1 症 例2
(a)お
よび症 例4
胞 の 染 色体 部分 核 型
(b)の
白血病 細
に よ っ た.ま
exchange
た,染
色 体 の 放 射 状 配 列(radial
configuration)は
別 に 評 価 し た.健
フ ァ ン コ ニ ー 貧 血 の 特 異 的 染 色 体 切 断 点 常 者 か ら得 た 皮 膚 線 維 芽 細 胞3例,リ
様 細 胞3例
4.
ンパ芽球
を正 常 対 照 と した.
うか, Chagantiら
237
の 方 法8)を 用 い て 評 価 し た.
す な わ ち, 21番 染 色 体 長 腕 の2分
自然 発 生 す る染 色 体 切 断 点 の 分 布 お よ び 染
色体構 造異 常
の1の
長さを
1単 位 と し, 22本 の 常 染 色 体 お よ び2本
の性染
色 体 を1ゲ ノム あ た り長 さ の 等 し い194の 単 位 に
それ ぞ れ の 症 例 に つ い て,自
然 発 生 す る染 色
分 体 切 断 お よ び 放 射 状 配 列 を含 む 染 色 体 の 構 造
分 割 した,切
断 点の分布 が それ ぞれの単位 に平
等 に起 こ る と仮 定 し,そ の 期 待 値 と実 測 値 と の
異 常 を,少 な く と も400個 の 核 板 に つ い て 分 析 し
間 のX2値
た.染 色 分 体 切 断 に おけ る切 断 点 を, ISCN(1985)
均 値 の検 定 に は, Studentのt検
か ら有 意 差 を求 め た.な お,頻 度 の 平
定 を用 い た.
の 模 式 図 に プ ロ ッ トし,特 定 の 分 布 が 存 在 す る
か ど うか 統 計 学 的 に 検 討 し た.染
につ い て は,別
5.
に 評 価 し た.
1.
MMCに
MMCに
統 計学的 評価
特 定 の バ ン ド領 域 で,自
切 断 の 頻 度 が,偶
結
色体 の再 編成
然 発 生 す る染 色 分 体
然 の 確 率 よ り高率 で あ る か ど
果
対 す る反応
対 す る染 色分体 切断 お よび染 色体放
射状配列 の発 生頻度 の変化 を図2に 示 す.自 然
発 生 す る染 色 分 体 切 断 の 頻 度 は, FA症
図2 FA症 例 の 体 細胞 のMMCに
対 す る感 受性
左 図:皮 膚 線維 芽 細 胞,右 図:リ ンパ芽 球様 細 胞
●:症 例1 ▲:症 例2 ★:症 例3 ■:症 例4 □:正 常対 照
例
238 辻
(0.52±0.04
chromatid
常 対 照(0.11±0.01
に 対 し4-5倍
MMCの
よび3は
上, 10ng/ml以
分 裂 が 認 め ら れ なか つ た.一
方,症
城
2.
FA症
FA
例 に 自然 発 生 し た染 色 体 異 常
4症 例 に お い て,合
計2,935の
常 の 種 類 お よ び 頻 度 を 表2に
度
核 板 の う ち1,099(37.4%)で,
上 で は,
例2お
よび
常 対 照 と同 様 の 反 応 を示 しMMC無
感
示 す.合
1個
体 切 断 あ る い は 異 常 が 認 め ら れ た.す
染 色 分 体
切 断(chromatid
1,278(0.44/cell),放
configuration)が16,染
頻 度 に お い て も 同様 の 結 果 が認 め られ た, MMC
break)が4,染
高 感 愛 性 は 多発 奇 形 を示 す2症
染 色 体 の 構 造 異 常 の 大 多 数 は,欠
例 に認 め られた
性 骨 髄 性 白 血 病(AML)を
例 は,い
ず れ もMMC無
発 症 した2症
感 受 性 を示 し た.
ctb:
chromatid
rec:
radial
break•@
csb:
chromosome
del:
deletion•@
rcp:
reciprocal
exchange
configuration•@
break•@
dic:
dicentric
rin:
ring
ins:
insertional
inv:
inversion
以 上 の染 色
な わ ち,
exchange
色 体 切 断(chromosome
色 体 構 造 異 常 が54,認
translocation),二
性 染 色 体(dicentric
chremosome)で
chromosome
chromosome
translocation
translocation
表3 フ ァン コニー 貧 血 に 自然 発生 した染 色体 の構造 異常
め ら れ た.
失(deletion),
相 互 転 座(reciprocal
表2 フ ァ ン コニー 貧 血症 例 に 自然 発 生 した染色 体 切 断お よび染 色体 構 造 異常
*
計2,935の
break)が,
射 状 配 列(radial
受 性 と考 え ら れ た.染 色 体 の放 射 状 配 列 の 発 生
が,急
染 色体 核 板
で 自然 発 生 した 染 色体 切 断 お よび 染 色 体 構 造 異
濃 度 変 化 に 対 し,
高 感 受 性 を示 し, MMC濃
が そ れ ぞ れ5ng/ml以
4は,正
は正
break/cell)
高 率 で あ っ た(t値=22.38,
df=8p<0.001).
症 例1お
break/cell)で
chromatid
一
動原体
あ り,少
フ ァ ン コ ニ ー 貧 血 の 特 異 的 染 色 体 切 断 点 239
図3 FA症 例 に 認め られ た代 表的 染 色分 体切 断(矢 印 は切 断 点 を示 す)
数 に 環 状 染 色 体(ring
(insertion)あ
られ た.FA症
chromosome),挿
入
る い は 逆 位(inversion)が
認め
例 で 認 め られ た,二 動 原 体 性 染
色 体 を除 い た 染 色体 構 造 異 常 を 表3に
れ らの構 造 異 常 は,
11番,
1番,
3番,
6番,
示 す .こ
7番,
12番 お よ び16番 染 色 体 に 集 中 す る傾 向 が
認 め ら れ た.と
に転 座,欠
くに,1番
染 色体傍 着糸 点部位
失 の 切 断 点 が 高 頻 度 に発 生 した ,代
表的 な染 色分体切 断 お よび染色体 再編 成 の部分
核 型 をそ れ ぞ れ 図3,図4に
3.
FA
示 す.
自然発生 す る染 色体 切 断点 の分布
4症 例 そ れ ぞ れ に つ い て,自
然 発 生 した
染 色 体 切 断 点 の 分 布 を 図5に 示 す.い
ずれの症
図4 FA症
例 に 自 然 発 生 した1番
染色 体 動 原体付
近 に 切 断 点 を 有 す る 染 色 体 転 座, a,
症 例1 b:症
例2 e:症
c,
d:
例3
例 で も切 断 点 は,不 均 等 な 分 布 を示 し, G分 染
法 で淡 染 す るバ ン ドあ る い は 動 原 体 付 近 に 集 中
た め にChagantiら
し,し か も,
行 っ た結 果,
8番,
11番,お
1番,
2番,
3番,
5番,
7番,
よ び12番 染 色 体 上 に 集 中 す る傾
向 が 認 め られ た.切
断 点 の 非 偶 然 性 を特 定 す る
の 用 い た 方 法8)でX2検 定 を
4症 例 の う ち2例 以 上 で有 意 に高
率 な 切 断 点 の 集 中 を 認 め た染 色 体 上 の 位 置 が16
箇 所 認 め られ た(表4).こ
れ らの 切 断 点 の う ち,
240 辻
一
城
A
B
C
D
図5 FA症
例 に 自然発 生 した染 色体 切 断点 の分 布, A:症
例1 B:症
例2 C:症
例3 D:症
例4
(縦軸 は 染 色分 体 切 断数)
と くに, 1P11 or q11,
11q13で は4症
た.ま
た,こ
1q21,
3q21, 7P11 or q11,
例 す べ て で,高 い 有 意 差 が 得 られ
れ ら16箇 所 の 染 色 体 切 断 点 を血 液
学 的 悪 性 疾 患 で従 来 報 告 さ れ て い る染 色 体 再 編
成 の 切 断 点9)と 比 較 した と こ ろ,そ の 大 多 数 が,
多 くは 非 リンパ 性 白血 病 に特 異 的 に 認 め られ る
染 色 体 の 再 編 成 の切 断 点 に 一 致 して お り, FAに
お け る染 色 体 切 断 点 の 特 異 性 が 特 定 の 悪 性 腫 瘍
の 発 生 と関 連 す る も の と考 え られ た.
FAの
診 断 は 汎 血 球 減 少 症,低
身 長,先
天奇
非 リン パ 性 白血 病 に み ら れ る染 色 体 切 断 点 と一
形 の3大 徴 候 が 存 在 す れ ば 容 易 で あ るが,奇
致 し て い た.さ
あ るい は汎 血 球 減 少 が 認 め られ な い 症 例 で は 染
らに,
意 差 を 示 した5つ
4症 例 の す べ て で 高 い 有
の 切 断 点 は,す
べ て急性骨 髄
形
色 体 の 脆 弱 性 を証 明 す る こ とが 診 断 に 必 要 で あ
る1)2).本 研 究 で示 し た よ う に.奇 形 の 認 め られ
性 白血 病 と関 連 し て い た.
な い 症 例 も奇 形 の 認 め られ る症 例 と同 様 に,正
考
本 研 究 は, FAの
察
体 細 胞 で 自然 発 生 す る染 色
常 対 照 に 比 し て4-5倍
高 率 に 染 色体 切 断 が 認
め られ た こ と は,染 色 体 検 査 がFAの
診断に不
体 切 断 の 頻 度 は正 常 対 照 に 比 して 顕 著 に 高 率 で
可 欠 の 検 査 技 術 で あ る こ と を示 唆 して い る,ま
あ り,し か も 自然 発 生 す る染 色 体 切 断 点 は 非 偶
た, FAの
然 的 に分 布 し,少 数 の特 定 の バ ン ドに集 中す る
架 橋 薬 剤 に 対 し高 感 受 性 で あ り,染 色 体 異 常 が
こ と を示 し た.ま
顕 著 に 誘 発 され る10)11).しか し なが ら, MMCに
た,こ
れ らの 特 定 の バ ン ドの
体 細 胞 は, MMCな
どのDNA鎖
間
フ ァ ン コ ニ ー 貧 血 の 特 異 的 染 色 体 切 断 点 表4 FA症
# p<0.05
S:
skin
AML:
##
p<0.01
fibroblast•@
acute
ALL:
acute
CML:
chronic
CMML:
###
L:
myeloid
lymphoblastic
cells
transformed
by
(FAB
classication
M
leukemia•@
myelocytic
chronic
例 にお い て高 率 に 自然 発 生 す る切 断点
p<0.001
lymphoid
leukemia
MDS:
leukemia•@
myelomonocytic
241
EBV
1 through
myelodysplastic
MPD:
M
7)
syndrome
myeloprolifertive
disorder
leukemia
表5 フ ァ ンコニ ー 貧血 に合 併 した前 白血病 あ る いは 白血病 の染 色体 異常
AML:
EL:
acute
AMMOL:
pre:
myelocytic
erythroblastic
acute
preleukemia
leukemia•@
ANLL:
leukemia•@
myelomonocytic
leukemia•@
acute
non-lymphocytic
MDS:
myelodysplastic
Megl:
megaloblastic
syodrome
leukemia
leukemia
242 辻
一
城
対 す る感 受 性 の み を 診 断 の 根 拠 とす る こ とは 危
EBウ
険 で あ り,偽 陽 性 あ るい は偽 陰 性 の 誤 診 を招 き
皮 膚 線 維 芽 細 胞 を用 い た の に 対 し,彼 らは, PHA
か ね な い12).最 近 で は, diepoxybutaneに
で刺 激 した 末 梢 血 リ ンパ 球 の 染 色 体 分 析 を行 な
る感 受 性 がFAに
対す
特 異 的 と さ れ て お り,臨 床 診
イ ル ス で樹 立 した リ ンパ 芽 球 様 細 胞 お よび
っ て お り,分 析 し た 細 胞 系 に 相 違 が 認 め られ る.
断や 出 生 前 診 断 に応 用 され て い る12)13).本研 究 で
EBウ
検 討 した4症
例 の う ち 多発 奇 形 を呈 し た2症 例
Bリ
は, MMC高
感 受 性 で あ っ た が,奇
る末 梢 血 リンパ 球 はTリ
AMLを
発 症 し た他 の2症
形 を認め ず
例 で はMMCに
無 感 受 性 で あ っ た.こ の こ と は, MMCに
ン パ 球 で あ る とい わ れ
対す
組 織 差 に よ る可 能 性 も考 え ら れ る.
が 報 告 し た よ う に14),多 発 奇
去 に 多数 の 報 告 例 が あ る15)にも関 わ
らず, FAの
増殖す
て お り, 2つ の研 究 に お け る切 断 点 の 相 違 は,
形 の 合 併 と関 連 す る こ とを示 す もの と思 われ る.
FAは,過
い し6週 を経 た細 胞 は
対 し
る 感 受 性 は 必 ず し も好 発 癌 性 と関 係 す る もの で
は な く, Sasakiら
イ ル ス で樹 立 後4な
ンパ 球 で あ る17)のに 対 し, PHAで
体 細 胞 に 自然 発 生 す る染 色 体 切 断
しか しな が ら, 4箇 所 の 切 断 点 が 本 研 究 お よ
びvon
Koskullら
の 研 究 と もに 共 通 し,ま た,
本 研 究 で示 され た16箇 所 の 切 断 点 の うち, EBウ
イ ル ス に よ り樹 立 した リン パ 芽 球 様 細 胞 の み で
認 め ら れ た 有 意 な 切 断 点 は, 9q13, 11q23, 12q13
点 の分 布 に 関 し て は, von Koskullら(1973)
の3箇
の 報 告16)が存 在 す る の み で あ る.彼 ら も本 研 究 と
の 体 細 胞 で 染 色 体 切 断 が 好 発 す る部 位 は 組 織 特
同 様 に, FA症
異 的 な も の で は な く,む
例 に 自然 発 生 す る染 色 体 切 断 点
が 明 らか に 非 偶 然 的 に分 布 し,し か もGバ
ン ド
所 の み で あ っ た.こ
の 事 実 は, FA症
例
し ろ遺 伝 的 に規 定 され
た もの で あ る こ と を示 唆 す る.本 研 究 で 示 され
法 で 淡 染 す る 部 位 に 集 中 す る こ と を報 告 し た.
た16箇 所 の 切 断 点 の 大 多数 が 葉 酸 依 存 性 脆 弱 部
し か し な が ら,彼
位, aphidicolin感
ら は,本 研 究 の 結 果 とは 異 な
受 性 脆 弱 部 位, distamycin感
り,傍 動 原 体 部 位 に は切 断 点 が 有 意 に 低 率 で,
受 性 脆 弱 部 位 あ る い はbromodeoxy-uridine感
逆 にA群
受 性 脆 弱 部 位18)に一 致 す るこ とは この仮 説 を支 持
染 色 体 長 腕 の遠 位 末 端 部 に 切 断 点 が 有
意 に 集 積 して い た と して い る.彼
らは,切
断点
の 出 現 頻 度 が と くに 高 率 で あ っ た染 色 体 部 位 と
し て,
1p3,
2p2,
1p1+2,
1q1,
1q3+4,
3q2,
6q2,
2q3,
13q2+3,
6p1+2,
指 摘 し て い る.本 研 究 に お い て は,
す る もの で あ ろ う.
FAの
体 細胞 には特 異的染 色体切 断点 が認め
られ るば か りで は な く これ らの 切 断 点 を含 む 染
12q2を
4症 例 の う
ち2症 例 以 上 で 有 意 に切 断 点 が 集 中 し た染 色 体
色 体 再 編 成 が 多数 存 在 し た こ と は,同 様 に染 色
体 切 断症 候 群 で あ る毛 細 血 管 拡 張 性 失 調 症
(AT)お
よびBloom症
部 位 が 合 計16箇 所 認 め られ た が,こ れ ら の う ち,
れ る. ATで
1p11
示 す が,
or q11, 1q32,
3q21,
12q24の4箇
所 は彼
本 研 究 とvon Koskullら
に,本
下 の2点
の 研 究 結 果 との 相 違
に 由 来 す る と考 え られ る.第 一
研 究 で は, FA
候 群(BS)と
対比さ
の 体 細 胞 は 放 射 線 感 愛性 を
7番 あ る い は14番 染 色 体 の 特 定 の部 位
に 染 色 体 切 断 が 高 率 に 自然 発 生 し19),時に これ ら
ら の 結 果 と一 致 した.
は,以
は,そ
4症 例 そ れ ぞ れ に つ い て
の 切 断 点 に染 色 体 の 再 編 成 を 有 す る細 胞 の ク ロ
ー ナ ル な増 殖 が 認 め ら れ る20). ATはFAと
異 な り,多
くはT細
は
胞 系 由 来 の リン パ 性 白血 病
切 断 点 の位 置 特 異 性 を充 分 な切 断 点 数 よ り検 討
あ る い は 悪 性 リン パ 腫 を好 発 す る3).ATに
し,
的 な染 色 体 切 断 点 に は, T細 胞 リセ プ ター や 免
2症 例 以 上 で集 積 が 有 意 と考 え ら れ る切 断
点 を 求 め た の に 対 し,彼
ら の研 究 で は, FA
5
特異
疫 グ ロ ブ リ ンの 遺 伝 子 が 局 在 す る こ とが 知 られ
症 例 に 認 め ら れ た423個 の 切 断 点 を総 合 して 有 意
て い る21)22).一 方, BSに
差 を検 討 して い る に 過 ぎ ず,あ
切 断 点 に は傍 動 原 体 部 位 を 除 い て特 異 性 が 報 告
は い わ ゆ るcancelling
る染 色 体 部 位 で
effectが 生 じ有 意 差 が 消
失 して い る可 能 性 が 否 定 で き な い.第
二 に,本
研 究 で は 汎 血 球 減 少 症 が 既 に認 め ら れ るFA症
例 に お い て 分 析 に 充 分 な分 裂 像 を得 る ため に,
され て お らず,同
は 自然 発 生 す る染 色体
一 の 染 色 体 同 士 に み られ る放
射 状 配 列 が 高 頻 度 にみ られ るこ とが 特 徴 であ る23).
本 研 究 で示 し たFAに
の 多 くは,非
特 異 的 な染 色 体 切 断 点
リン パ 性 白血 病 に 認 め ら れ る染 色
フ ァ ン コニ ー 貧 血 の 特 異 的染 色 体 切 断 点 243
体 異 常 の 切 断 点 と一 致 した.と くに, 1p11 or q11,
与 す る との 報 告 も み られ る37)38).FAに
1q21,
発 生 す る染 色 体 切 断 の 近 傍 に は, N-ras,
3q21,
11q13の4切
断点 はす べ て 急性 骨
髄 性 白血 病 の 切 断 点 と合 致 し て い た.さ
ら に,
特 異的 に
Skiあ
る い はErbBな
どの発癌 遺伝 子が存 在 してお
表5に 示 す よ うに,前.白 血 病 あ る い は 非 リン パ
り39),今 後, FAの
白血 病 の 細 胞 で こ れ らの 発 癌
性 白血 病 を合 併 し たFA報
遺 伝 子 の 再 編 成 あ る い は 活 性 化 の 有 無 を分 子 遺
告 例24)-32)の多 くで,
腫 瘍 細 胞 に 認 め られ た 染 色 体 異 常 の 切 断 点 は 本
伝 学 的 に 検 討 す る こ とが, FAに
研 究 で 示 したFAに
性 の 機 構 究 明 に 必 要 で あ ろ う.
特 異 的 に 発 生 す る切 断 点 と
同 一 で あ っ た.こ
れ ら の 事 実 はFAに
み られ る
結
特 定 の 悪 性 腫 瘍 の 発 生 に は 自然 発 生 す る染 色 体
切 断 点 の 特 異 性 が 重 要 な 役 割 を果 た して い る こ
FA症
と を強 く示 唆 す る.
近 年,白
例 の 染 色体 に 自然 発 生 す る 切 断 点 は 非
来報 告 さ
れ て い る骨 髄 性 白血 病 に お け る染 色 体 再 編 成 の
くの 悪 性 腫 瘍 に は特 定 の 染 色体
異常 が 認 め ら れ,こ
論
偶 然 的 に 分 布 し,そ れ らの 多 くは,従
血 病 を 中 心 と し た 悪 性 腫 瘍 の 染 色体
研 究 が 進 み,多
お け る好 発 癌
切 断 点 と一 致 し た.さ
れ らの切 断点 には発 癌遺伝
で は,こ
ら に, FA症
例 の体細 胞
れ ら の 切 断 点 で染 色 体 再 編 成 が 高 率 に
子 が 存 在 す る こ とが 明 ら か に され た4)5).ま た,
い くつ か の 悪 性 腫 瘍 で は,染 色 体 再 編 成 に 基 づ
認 め られ, FAに
くキ メ ラ遺 伝 子 の 発 現,癌
し て い る と考 え られ た.
み られ る特 定 の 悪 性 腫 瘍 の 発
生 に は 自然 発 生 す る切 断 点 の 特 異 性 が 深 く関 与
抑制 遺伝 子の 欠失 あ
る いは 発 癌 遺 伝 子 の 活 性 化 な ど が 発 癌 機 構 と し
て 分 子 レベ ル で解 明 さ れ た33)-36).さ ら に,骨 髄
稿 を終 え るに あた り,御 指 導,御 校 閲 の労 を賜 っ
異 形 成 症 候 群 を含 む 前 白血 病 か らの 非 リン パ 性
た清 野佳 紀教 授,本 研 究 を直接 御指 導 い た だい た楢
白血病 の 進 展 に は, N-ras遺
原 幸二 講 師 に深 謝 い た し ます.
伝 子 の活性 化 が関
参
考 文
献
1) Glanz A and Fraser FC: Spectrum of anomalies in Fanconi anaemia . J Med Gnet (1982) 19, 417
-423.
2) Schroeder TM: Genetically determined chromosome instability syndromes . Cytogenet
119-132.
(1982) 33,
3) German J: Patterns of neoplasia associated with the chromosome-breakage
in Chromo
some Mutation and Neoplasia,
4) Yunis JJ: The chromosomal
syndromes;
German J eds, Alan R . Liss, Inc., New York (1983) pp 97-134 .
basis of human neoplasia . Science (1983) 221, 227-236.
5) Le Beau MM: Chromosomal fragile site and cancer-specific rearrangements.
-858 .
Blood (1986) 67, 849
6) Seabright JV: A rapid banding technique of human chromosome . Lancet (1971) 2, 971-972.
7) ISCN 1985 An Internatinal System for Human Cytogenetic Nomenclature. S. Kerger AG, Basel and
New York.
8) Chaganti
RSK,
Kuduru PRK: Patterns
of chromosome
breakage
in non-Hodgkin
lymphoma:
significance to gene alteration in tumorigenesis. Cytogenet Cell Genet (1987) 45, 93-98 .
9) Trent JM, Kaneko Y and Mitelman F: Report of the committee on strucutural chromosome changes
in neoplasia.
Cytogenet Cell Genet (1989) 51. 533-562.
10) Sasaki MS and Tomoura A: A high susceptibility of Fanconi's anemia to chromosome breakage by
DNA cross-linking
agents.
Cancer Res (1973) 33, 1829-1836.
11) Auerbach AD. Wolman SR: Susceptibility of Fanconi's anaemia fibroblasts to chromosome damage
244 辻一
by
12)
13)
carcinogens.
Auerbach
AD,
clinical
symptoms
Auerbach
of
Sasaki
15)
Alter
of
Von
Koskull
Neitzel
18)
51,
19)
McCaw
and
Aula
Genet
(1973)
method
73,
postnatal
outcome
in
67,
and
Relation
of
and
J Hum
anemia:
Neoplasia,
carrier
detection
128-135.
Jpn
Fanconi's
Mutation
diagnosis
(1981)
genes.
registry:
391-396.
Genet
(1989)
Description
of
German
J eds,
34,
Alan
1-16
.
26
cases
and
R.
Liss,
Inc.,
Nonrandom
12,
distribution
of
chromosome
breaks
in
Fanconi's
anemia.
423-434.
for
the
establishment
of
permanent
growing
lymphoblastoid
cell
lines.
320-326.
Shows
TB,
Boucheix
committee
Harnden
C,
and
DG,
J
Hecht
the
Stranc
1989
KL
and
high
Parrington
JM
Genet
(1975)
Med
F,
lymphocytes.
Ying
Harden
Proc
Decoteau
DG
Natl
WE:
alpha-fetoprotein
LC,
Berent
catalog
of
TG,
Pakstis
mapped
AJ
genes.
and
Doute
RC:
Cell
Genet
Cytogenet
Report
(1989)
in
and
Acad
and
Delhanty
12,
Teplitz
Sci
RL:
(1975)
Specific
Somatic
72,
Cytogenetic
anomalies
the
of
absence
JDA:
chromosome
aberrations
in
251-262.
rearrangement
of
chromosome
14
in
2071-2075.
in
a patient
telangiectasia.
with
Cancer
ataxia,
Genet
immune
deficiency,
Cytogenet
(1981)
4,
311
.
Aurias
A
and
Dutrillaux
B:
chromosomal
Jalbert
P,
syndrome
Berger
R,
(1977)
11,
25)
Bourgeois
D,
Bussel
and
de
Jalbert
la
H,
relation
Schenmetzler
of
immunoglobulin
ataxia
telangiectasia.
Pison
H
and
Augusseau
echange-cassure.
C:
superfamily
Hum
S:
Ann
Somatic
segregation
Genet
Analyse
Genet
(1983)
and
genes
in
76,
210-214.
(1986)
cytogenetique
26,
Fanconi
most
du
206-214.
anemia.
Clin
Genet
409-415.
DA,
hepatic
involvement
from
B,
Etude
A
Hill
Cancer
Obeid
Sele
Bloom.
LA,
studies.
Probable
rearrangement
Leroux
de
24)
26)
P:
routine
BK,
recurrent
23)
Pediatrics
cancer-predisposing
Chromosome
A
JM,
-317
22)
and
anemia
73,
13-66.
Oxford
and
(1989)
Prenatal
method.
of
Fanconi
Blood
RSK:
Long-term
in
International
43-62.
nomenclature
human
21)
TM:
sensitivity.
aspects
ataxia-telangiectagia.
20)
Schroeder
cytogenetic
Cell
PJ,
494-496.
Chaganti
NU:
(1986)
McAlpine
the
a
pp.
H
and
and
literature:
Genet
of
by
(1983)
H:
Hum
B
Potter
the
York
Cytogenet
17)
Adler
and
261,
diepoxybutane
Cytogenetic
BP
New
A
to
anemia
MS:
review
(1976)
Rogatko
AD,
Fanconi
14)
16)
Nature
城
DFH:
(1977)
Hill
Fanconi
39,
FGH.
tumors,
and
anemia
leading
to
acute
myelomonocytic
leukmia.
Cytogenetic
1163-1167.
Harnden
D,
chromosome
Mann
JR
aberrations
and
Wood
associated
BSB:
with
Fanconi
leukemic
anemia:
Oxymetholone
trasition.
Cancer
(1980)
46,
1401-1404.
27)
Berger
R,
leukemic
28)
Tanzer
Rotzak
Frocrain
R,
Kaplinsky
une
chromosome
(1982)
30)
Nowell
in
67,
P,
chromosomally
A,
Leconiat
preleukemic
J,
compliquant
29)
Bernheim
and
M,
Fanconi's
C
and
aplasie
Desmaret
de
N,
Fanconi's
Fanconi
Chaki
Vecchione
anemia
MC:
(FA).
R,
anemia
Blei
D
patients.
Anomalies
Nouv
F,
Rev
Berkowitz
transforming
and
Hum
Schanson
Genet
du
chromosome
Fr
Hematol
M,
Gondman
into
erythroleukemia
and
Emanuel
G:
Chromosomal
(1980)
56,
1
(1980)
B and
in
an
studies
of
59-62.
dans
3
cas
22,
XC ‡V.
Frankl O:
adult.
de
leucemie
Giant
Acta
maker
Haematol
214-216.
Bergman
abnormal
G,
Besa
E,
Wilmoth
D
clone
in
a kindred
with
the
B:
Estren-Dameshek
Progressive
variant
preleukemia
of
Fanconi's
with
anemia.
a
フ ァ ン コニ ー 貧 血 の 特 異 的 染 色 体 切 断 点 245
Blood (1984) 64, 1135-1138.
31) Huret JL, Benz E, Guilhot F, Brizard A and Tanzer J: Fluctuation of a clone 46, XX, i (7 q) in
bone marrow in a Fanconi anemia.
Hum Genet (1986) 74, 98-100.
32) Huret JL, Tanzer J, Guilhot F, Frocrain-Herchkovitch
in the bone marrow
of a patient
with Fanconi anemia:
C and Savage JRK: Karyotype evolution
breakpoints
in clonal anomalies
of this
disease. Cytogenet Cell Genet (1988) 48, 224-227.
33) Bishop JM: The molecular genetics of cancer.
Science (1987) 235, 305-311.
34) Slamon DJ, deKernion JB, Verma IM and Cline MJ: Expression of cellular oncogenes in human
malignacies.
Science (1984) 224, 256-262.
35) Rowley JD: The Philadelphia
chromosome translocation:
A paradigm for understanding leukemia.
Cancer (1990) 65, 2178-2184.
36) Klein G: The approaching era of the tumour suppressor genes. Science (1987) 238, 1539-1545.
37) Needleman SW, Kraus MH, Srivastava SK, Levine PH and Aaronson SA: High frequency of N-ras
activation in acute myelogenous leukemia.
Blood (1986) 67, 753-757.
38) Radich JP, Kopecky KJ, Willman CL, Weick W, Head D, Appelbaum F and Collins SJ: N-ras
mutation in adult de novo acute myelogenous leukemia:
Prevalence and clinical significance.
Blood
(1990) 76, 801-807.
39) Gebhart E: Cytogenetic studies in human neoplasia:
- Verlag,
Berlin Heidelberg
(1987) pp 113-140.
in Cytogenetics. Obe and Basler eds. Springer
246 辻
Importance
一
of nonrandomly
breakpoints
occurring
in tumorigenesis
Kazushiro
Department
Okayama
城
(Director:
of Fanconi
chromosome
anemia
TSUJI
of Pediatrics,
Univrsity
Okayama
spontaneous
Medical School,
700, Japan
Prof.
Y. Seino)
Individuals with Fanconi anemia (FA) are susceptible to acute non-lymphocytic
leukemia
(ANLL) or hepatocellular carcinoma. To clarify why FA is associated with a specific type of
neoplasia, we performed cytogenetic studies on somatic cells established from 4 FA patients,
two of whom developed acute myelocytic leukemia (AML). A hypersensitive response to
mitomycin C (MMC)was obtained in two patients but non-sensitivity in two patients with
AML. Analysis of spontaneous break-points
patients
showed that the frequency of breakage in the FA
was 4 to 5 times higher than in normal controls. Significantly
more breakpoints
gathered on lp11 or q11, 1q21, 1q32, 2p11 or q11,, 3p14, 3q21, 5q15, 7p11 or q11, 8q22, 9q11-12,
9q13, 11q13, 11q23, 12q13, 12q24 and 17q21 bands. Furthermore, many chromosome rearrange
ments involving these breakpoints
were observed. Most of the breakpoints
coincided with those seen in the rearrangements
suggest that the nonrandomness
tumorigenesis
of FA.
specific to FA
of ANLL reported so far. These findings
of spontaneous breakpoints
plays an important
role in the