トポイソメラーゼ機能制御と乳児白血病、二次性白血病に関する研究

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がんは環境因子と遺伝的要因によって発生する。これを証明する方法は多くない。我々は二次性白血病でMLL遺伝子の異常がトポII阻害剤でおこること、また乳児白血病でもMLL遺伝子異常が高頻度に見られることから、乳児白血病は発がんにおける環境要因を明らかにするよいモデルであることを明らかにした(Cancer Res 61(6):2542-6.2001)。一方このような環境負荷のもとでがんを発症する個体としない個体があることに注目して遺伝的要因の解明に至ろうとしている。今回の研究によって環境、遺伝、発がんの流れが解明されると期待され、小児科領域のみならず発がん研究全体に対するインパクトは大きい。乳児白血病患者においてMLL遺伝子異常の頻度が高く、この現象がTopoisomerase II αインヒビターによって引き起こされる二次性白血病でも認められることと、過去の研究においてAT患者細胞がTopoIIインヒビターに高感受性を示すことから乳児白血病患者におけるATM異常の関与を疑い、遺伝子の解析を行い、1例でミスセンス変異を認め、このミスセンス変異が正常ATMの機能を抑制するドミナントネガティブ効果もつことを見いだした。ATMは細胞周期チェックポイントの重要な分子であることから、G2/M期、ならびにスピンドルチェックポイントとMLL遺伝子の切断の関係をMLLの5'側、3'側をプローブとしたFISH法により解析した。その結果、正常細胞ではTopoIIインヒビターによってMLL遺伝子の切断とcleavable complex形成がおこるが、細胞周期はM期をこえず、MLL遺伝子の切断端の位置が変化することはないが、ATM欠損細胞ではM期からG1期へ進行する細胞集団が存在すること、さらにG1期へ進行した細胞においで染色体のダイナミックな変化がおこり、MLLの切断端の位置か大きく変化することを発見した。このことはTopoIIインヒビターによるDNA二重鎖切断の修復と細胞周期チェックポイントの正しい制御が染色体異常の進展を防ぐ重要な要因であることを物語っている。