11.16

2016/11/16
第9回：遺伝子診断、分子診断1：
病気の原因としての遺伝性素因と環境因
子の区別および遺伝子診断について学
び、それらの情報をオーダー（テーラー）
メイド医療に応用する実例について（イン
ターネットで）学ぶ。
図8-4 遺伝子診断の原理とその模式図（p285）
【学習方法】 講義、サーフィン
2016.11.16（水）
制限酵素αで切断した場合，点変異をもたない健常者では6kbと9kb（アレル1およびアレル2由
来）のバンドを示すのに対して，疾患の原因となる点変異（制限酵素部位が消失）をもつ患者で
は，健常者と同じ6kbと9kb（アレル1由来）以外に，15kb（アレル2由来）のバンドが検出される．
制限酵素βで切断した場合は，点変異の影響を受けないので，健常者と同じ20kbのバンドのみを
示す．
図8-5 個別化医療の概略（p286）
表8-5 SNPの種類（p286）
図8-7 常染色体優性遺伝の分離比と家系図（p288）
（a）分離比を表す図．aaは正常，Aaは患者となる．
（b）家系図（□：男，○：女，白：正常，赤：患者）
図8-6 接合体の種類（p287）
2016/11/16
表8-6 代表的なトリプレット・リピート病（p289）
図8-9 常染色体劣性遺伝の分離比と家系図（p290）
（a）分離比を表す図．AAは正常，Aaは保因者，aaは患者となる．
（b）家系図（□：男，○：女，白：正常，中丸：保因者，赤：患者）
図8-8 トリプレットリピート病の原因遺伝子上の3塩基反復配列領域（p289）
図8-10
X連鎖優性遺伝の分離比と家系図（p291）
（a）分離比を表す図．XAをもつと患者となる．
（b）家系図（□：男，○：女，白：正常，赤：患者）
図8-11
X連鎖劣性遺伝の分離比と家系図（p292）
（a）分離比を表す図．XAXAまたはXAYは正常，XAXaは保因者，XaXaまたはXaYは患者となる．
（b）家系図（□：男，○：女，白：正常，中丸：保因者，赤：患者）
2016/11/16
miRNA復習
miRNAによる遺伝子発現
の抑制（p127）
miRNAは，特定の遺伝子の翻訳
を抑制したり，mRNAを切断する．
miRNAがmRNAの3′非翻訳領域に相
補的に結合（一部ミスマッチも
可）すると，RISC・miRNA複合体
は，リボソームの移動を阻止する
ことにより，翻訳を抑制する．ま
た，mRNAの翻訳（コード）領域ま
たは非翻訳領域において，miRNA
の塩基配列が完全に相補的な場合，
mRNAは切断・分解される．
miRNA&RNAiと癌
復習
遺伝子情報の例
図4-29
血液中に出てくる！
miRNA復習
胃がん、食道がん、肺がん（11.16）、肝臓がん、
胆道がん、膵臓がん（11.09）、大腸がん、卵
巣がん、前立腺がん、膀胱がん、乳がん、肉
腫、神経膠腫（11.30）
http://www.ncc.go.jp/jp/information/press_release_20140818.html
http://www.ncc.go.jp/jp/information/press_release_20140818.html
2016/11/16
非小細胞肺がんの新しいBiomaker
Exosomes
Exosomes isolation and characterization in
serum is feasible in non-small cell lung cancer
patients: critical analysis of evidence and
potential role in clinical practice
非小細胞肺がん患者の血清からのExosomesの分離と解析は有用である:臨床における
実例と潜在的有用性の精密な分析
Oncotarget. 2016 May 10;7(19):28748‐60. doi: 10.18632/oncotarget.7638.
PMID: 26919248 PMCID: PMC5053760
Exosomes are nano‐sized vesicles of endolysosomal origin, released by several cytotypes in physiological and pathological conditions. Tumor derived exosomes, interacting with other cells of the tumor microenvironment, modulate tumor progression, angiogenic switch, metastasis, and immune escape. Recently, extracellular vesicles were proposed as excellent biomarkers for disease monitoring and prognosis in cancer patients. Non‐small cell lung cancer (NSCLC) has a poor 5‐year survival rate due to the delay in the detection of the disease. The majority of patients are diagnosed in an advanced disease stage. Exosomes might be promising beneficial tools as biomarker candidates in the scenario of NSCLC, since they contain
both, proteins and miRNAs. The clinical case reported in this manuscript is a proof of concept revealing that NSCLC exosomes and sorted miRNAs might constitute, in a near future, novel biomarkers. This review summarizes the role of exosomes in NSCLC, focusing on the importance of exosomal microRNAs in lung cancer diagnosis
and prognosis.
PMID: 26919248 PMCID: PMC5053760
Exosomesはendolysosome由来のナノサイズの小胞であり、様ざまな
生理学的、組織学的な細胞から分泌される。がんに由来する
Exosomesは、腫瘍の微小環境において他の細胞と相互作用をもつ
ことで、腫瘍の進行、血管新生の誘導、転移、細胞免疫からの回避
を調節する。最近、細胞外のこの小胞ががん患者の早期発見と病
状の把握に大変有用であることが知られてきた。
非小細胞肺がんは病変の早期発見が困難なため５年生存率が極め
て低い。大部分の患者は進行期と判断される。Exosomesはタンパク
質とRNAを含んでいるので、NSCLCのバイオマーカーの候補としてそ
の有用性が期待されている。
この臨床応用での報告はNSCLC exosomesおよびそれに属する
miRNAが近い将来新たな生物的マーカーとして登場することを保証
することを示す。ExosomesがNSCLCにおいて果たしている役割を特に、
exosomeに含まれるmiRNAに着目して肺がんのdiagnosis & prognosis（診断と予後）に関してまとめる。
2016/11/16
Figure 1: Schematic model of exosome origin and release.
Exosomes derived from the intraluminal vesicles (ILVs) of
multivesicular bodies (MVBs), formed through the reversed budding
of the membrane of late endosomes. ILVs encapsulate material from
cytoplasm including RNA (both mRNAs and miRNAs) and proteins.
Multivesicular bodies can fuse with lysosomes to degrade their content
or fuse with the plasma membrane to release the ILVs into the
extracellular space.
Exosomesはmultivesicular bodies (MVBs)のintraluminal vesicles (ILVs)から後期endosomesの反転小胞が生じることで生成する。
ILVsには（mRNAs & miRNAs ）RNAおよびタンパク質を含む細胞質
が封入されている。MVBsはリソソームに融合することで内容物を
分解あるいは細胞質膜と融合することでILVsを細胞外へ放出する。
PMID: 26919248 PMCID: PMC5053760
PMID: 26919248 PMCID: PMC5053760
Figure 2: Role of exosomes in NSCLC. Exosomes have a key role
in : 1 horizontal transfer of mRNAs and miRNAs from cancer cells
to cells of microenvironment; 2 tumor progression, inducing cells
motility; 3 angiogenesis; 4: metastatization; 5: immunosuppression;
6: drug resistance.
NSCLCにおけるexosomeの役割。Exosomesは①がん細胞から微小
環境の細胞へmRNAとmiRNAを水平伝播する、②がん細胞の転移
性を含む癌の進行、③血管新生、④転移能獲得、⑤免疫系の抑
制および⑥化学療法剤への抵抗性に関与している。
PMID: 26919248 PMCID: PMC5053760
PMID: 26919248 PMCID: PMC5053760
2016/11/16
Figure 3: Summary of clinical case report. The upper part of the
figure shows the computerized tomography evolution. The patient
achieved a partial response in 2 months, disease has been stable for 8
more months. The lower part shows a short scheme of exosome
isolation and the morphological and biochemical analysis of the
exosomes collected by the plasma of NSCLC patient. The miRNAs
expression fold-change, relative to the baseline time point, is related to
healthy control samples.
この報告のまとめ。図の上部にはCTコンピュータ断層写真を示し
た。患者は2ヶ月間部分的改善が見られ、８ヶ月間定常状態にあ
る。下部にはNSCLC患者の血清からexosomesを採取し、形態的お
よび生化学的分析を行うスキーム（流れ）を簡略して示した。健常
人の試料と比較して、miRNAの発現が何倍変化したかを示した。
PMID: 26919248 PMCID: PMC5053760
Table 1: Selected overexpressed microRNAs discovered in NSCLC
miR‐17‐3p
miR‐21
miR‐106a
miR‐146
miR‐155
miR‐191
miR‐192
miR‐203
miR‐205
miR‐210
miR‐212
miR‐214
PMID: 26919248 PMCID: PMC5053760
PMID: 26919248 PMCID: PMC5053760