骨髄異形成症候群におけるアザシチジン治療抵抗性をもたらす遺伝子変異の網羅的解析

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本研究では次世代シークエンサーを用いた経時的な解析により、骨髄異形成症候群患者に認められるアザシチジン抵抗性を獲得する遺伝子変異を探索し、7つの候補遺伝子を抽出した。そのうち唯一の新規新出変異であるMAP4K2に着目し、同遺伝子の詳細な解析をin vitroで行った。まず変異遺伝子の外因性発現を行った白血病細胞およびCRISPR/Cas9システムで作成した遺伝子変異の片アレルノックインを導入した白血病細胞の両者において、アザシチジン耐性が獲得されることをアザシチジン投与後の増殖能の評価により示した。また変異遺伝子の外因性発現を行った白血病細胞ではアザシチジン投与後のアポトーシス亢進が認められないことも確認した。加えてアザシチジン耐性惹起に関する分子学的機序の解析として、MAP4K2が関わるTNF-aとJNK経路に着目した。まずアザシチジン投与時に変異遺伝子の外因性発現を行った白血病細胞ではTNF-aの発現が上昇することを定量PCRで捉えた。またこの現象はTNF-a投与時にも同様に認められた。更にはウェスタンブロッティングを用いて、MAP4K2遺伝子変異導入に伴うユビキチン化低下によるMAP4K2蛋白の安定性の向上が起こり、それによりTNF-a投与時にJNK経路の活性化することを証明している。本研究はMDS患者検体の全エクソンシークエンスにより認められた遺伝子変異を用いて、in vitroでアザシチジン治療抵抗性が誘導されることを証明した初めての研究報告である。本研究ではMAP4K2遺伝子変異によるアザシチジン投与時のTNF-α活性化および引き続いてのJNK経路の活性化がアザシチジン耐性に寄与している可能性を示唆しており、今後のアザシチジン治療抵抗性メカニズムの解明の一助となることが期待される。