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染色体異常の真の姿を見つける
腫瘍学は、複雑な染色体異常と最も深く関わる医学の一分野と言えるかもしれません。がんでは、DNA修復機構の破綻や突然変異の蓄積によって正確に原因を特定することが困難な複数の異常が引き起こされています。これらはそれぞれがんの性格とその性質を正確に把握し治療することを困難にします。染色体異常の真の姿を明らかにする時、染色体マイクロアレイ（CMA）の力を超える技術はありません。
ノースウェスタン大学ファインバーグ医学部、病理学助教授のMadina Sukhanova博士は染色体マイクロアレイを用いて、腫瘍学の難解な症例を解決した事例を下記のオンラインセミナーで紹介しています。Application of Chromosomal Microarray Analysis in Oncology.
染色体マイクロアレイ(CMAs)の力と分解能
腫瘍との関わり
染色体マイクロアレイのパワーと解像度は最も困難なケースで最大限に発揮されるとSukhanova博士は確信しています。染色体マイクロアレイは、正確な腫瘍サブクラスの決定、腫瘍リスクの層別化、腫瘍の部位や進行度の違いによる相対的危険度の評価、そして培養失敗・増殖が遅い腫瘍組織・ホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）サンプルのような最適でない試料を扱うのに理想的です。
薬の探索
マイクロアレイは、多数の活性部位を検出することができるため創薬の研究にも有用です。このような状況では、がん研究の主要なツールである大規模な蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）パネルとの併用、あるいはそれに取って代わることができます。
染色体異常の検出と特性評価
腫瘍学における染色体マイクロアレイは、微小な欠失や重複の検出、コピーニュートラルなヘテロ接合性喪失（CN-LOH）の検出、血液学的悪性腫瘍の染色体異常の特徴付けに役立っています。また、染色体マイクロアレイはDNA修復機構が機能せず他の検出方法では解釈できないほど多くの断片に染色体が切断される現象である染色体破砕の研究にも適したツールの１つです。
Sukhanova博士は次の４つの事例でそのポイントを説明しています。
- １つ目の事例は、過去に経験した形質細胞骨髄腫に関連するB細胞性急性リンパ芽球性白血病とリンパ腫を患っている49歳の女性です。彼女の核型から、彼女のがんは高2倍体（遺伝子重複事象に関連したほぼ完全な4倍体）であり、予後は良好で治療の必要性も比較的軽度であることが示唆されていました。しかし、染色体マイクロアレイ研究によって高2倍体腫瘍と思われたものは、実際は実質的な染色体喪失を伴う低2倍体腫瘍が、その後ほぼ完全な遺伝子重複を2回経験し、腫瘍の異型度が劇的に減少して染色体数が69-XXになったものであることが明らかになりました。高2倍体リンパ腫は一般的に予後が良い一方で、低2倍体リンパ腫は治療が難しく、そして彼女の状態は前者よりも後者との遺伝的な共通点が多くありました。このことから、この症例は当初のリスクプロファイルから推測されるよりも、はるかに積極的な治療が必要であることが確認されたのです。
- 2つ目の事例は、乳がんの既往歴がある 87歳の女性が形質細胞性骨髄腫で再入院したケースです。研究に利用できる悪性形質細胞の数が非常に少ないため、FISHと細胞遺伝学的研究と並行して染色体マイクロアレイ解析が実施されました。染色体マイクロアレイ解析の結果、この症例のがんの遺伝子型は非常に複雑で、多数の染色体の欠失や重複、多くの染色体部分が他の染色体に転座したり、完全に欠落したりしていることが判明しました。これは典型的な染色体分離症であり、染色体マイクロアレイとわずかなFISH転座プローブを組み合わせることで、フルFISHパネルに代わって効果的に染色体分離症を検出できることを実証した事例です。
- 3つ目の事例は生後23カ月の男児です。彼は合併症なく満期で生まれたものの、持続的な上気道感染と不安定な歩行、繰り返す頭部痛、一人歩きへの恐怖などの異常行動がみられました。CTスキャンによって頭蓋内腫瘍の存在が明らかになり、部分的に切除されました。組織学的には髄膜腫が示唆されましたが、このタイプのがんは実際には小児にはほとんど見られないものであり、診断年齢の中央値は65歳とされています。腫瘍を完全に取り除くことができなかったため、細胞学的な手段を用いて、腫瘍の世界保健機関（WHO）の髄膜腫のグレードを決定する試みがなされました。その結果、染色体マイクロアレイにより、22番染色体に特異的な欠損があることが判明しました。この情報はこの症例の予後が悪いことを明らかにしています。
- Sukhanova博士の最後の症例は、重大な病歴を持たない23歳の女性でした。彼女は左大腿部に増大する腫瘤を呈していました。MRIでは、腫瘤は不均一であり、悪性腫瘍を示すシグナルもありました。腫瘤摘出後に残存病変はなく，顕微鏡検査では予後良好なまれな炎症性平滑筋肉腫／組織球が豊富な横紋筋肉腫であることが示唆されました。より詳しい情報を得るために染色体マイクロアレイ研究が行われました。その結果、他の検査との組み合わせにより、このがんのカテゴリー全体を再認識する必要があることが明らかになりました。再定義された「炎症性横紋筋融解性腫瘍」は、全ゲノムコピー数評価に基づいて区別される2つのサブタイプがあり、ほぼ半数体（5、12、18、20、21、22番染色体を保持）の腫瘍は、5、20、22番染色体のコピーニュートラルなヘテロ接合性の喪失を示す腫瘍よりも予後や行動が非常に悪くなっています。染色体マイクロアレイは、この2つの疾患のサブタイプを区別するのに良い方法であることが証明されています。この症例では前者のタイプであることが証明されました。染色体マイクロアレイと免疫組織化学を併用することで、一見低リスクに見えるこの症例が実はかなり高リスクであり、危険な再発を防ぐために長期の化学療法が必要であることが確認されたのです。
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染色体マイクロアレイは精密な染色体異常に関するデータを生み出す
染色体マイクロアレイは、他の方法では検出が難しい精密な染色体異常に関するデータを生み出す強力なツールであり、捉えにくいものの非常に意味のあるがんのサブタイプを区別する作業に適していると言えます。染色体マイクロアレイは、腫瘍を正確に分類するための重要なツールキットであり、リスク評価に有効であり、異なる腫瘍部位の遺伝子シグネチャーの比較分析に役立ち、腫瘍の臨床研究に優れていることは明らかです。
視聴する：Application of Chromosomal Microarray Analysis in Oncology
Medina Sukhanova博士は、さまざまな種類のがんにおける特定の予後と関連する遺伝子異常を特定するために、NGSアッセイと組み合わせた染色体マイクロアレイの有用性を実証しています。
- 興味深い腫瘍学の症例や知見を調査する方法を学ぶことができます。
- 染色体マイクロアレイの重要性と、腫瘍学的検査における重要な役割についての知識を得ることができます。
- NGSと組み合わせた染色体マイクロアレイの有用性がわかります。
原文（英語版）はこちら
https://www.thermofisher.com/blog/behindthebench/solving-oncology-cases-with-chromosomal-microarrays/
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