WikiPathologica

胃癌のmolecular subtype

  • The Cancer Genome Atlas (TCGA) を使って各癌種の公開データを検索・ダウンロードする方法のビデオを見る

The Cancer Genome Atlas(TCGA)による胃癌のmolecular subtype分類

gastricCa-molecular subtypes.jpg

ロシア, 東欧諸国を中心に集められた259例の胃癌原発巣新鮮凍結組織を分析.*1*2

whole exon sequenceの他, 体細胞CNV(コピー数異常), DNAメチル化, mRNA発現, microRNA発現, タンパク質発現の6つのプラットフォームを用いた網羅的解析が行われた.

EBV感染の状況, マイクロサテライト不安定性(MSI)解析を加えて, 4つのサブタイプ(図)に胃癌を分類した.

1) CIN(chromosome instable) type; 50%

2) MSI(microsatellite instable) type; 22%

3) GS(genomically stable) type; 20%

4) EBV type; 9%

胃癌 molecular subypte解析の背景

胃癌の分子標的治療の先鞭は2010年のToGA試験であり, HER2過剰発現, および遺伝子増幅を伴う腫瘍において抗HER2抗体薬 トラスツズマブの有効性が示された*3

その後セツキシマブ(抗EGFR抗体)*4, パニツムマブ(抗EGFR抗体)*5, エベロリムス(mTOR阻害薬)*6, リロツムマブ(MET阻害薬)*7などの有効性を確認するため臨床試験が行われたがいずれも効果なしの結果であった。

臨床試験の陰性結果は, 胃癌の不均一性が強く, 薬剤の治療効果に関係すると思われる適切なバイオマーカ分子による患者層別化ができていないためと考えられている。

胃癌分子標的薬開発のためより深い胃癌分子学的背景の解明が必要になり, TCGAによる網羅的遺伝子解析につながっている.

日本からは, 胃癌増殖や進展にかかわる遺伝子に絞った「がん遺伝子パネル」を用いた研究成果*8が報告されている

各TCGA胃癌分子サブタイプの特徴

CIN subtype chromosome instable

  • 染色体不安定性が強く, 体細胞性コピー数異常が多く認められるsubtype.
     
  • 147/259(50%)が該当し, 食道胃接合部や噴門部癌の65%を占め有意に高頻度であった.
     
  • TP53の変異が71%と高率, RTKやその下流のKRASやNRASの遺伝子増幅の頻度が高い.
     
  • タンパク質レベルではp53が陽性, EGFRのリン酸化が上昇している.
     
  • VEGFRのリガンドをコードするVEGFAや, 細胞周期にかかわるCCNE1, CCND1, CDK6の遺伝子が増幅されていた.
     

MSI subtype Microsatellite instable

  • DNA修復機構の破綻をきたしたsubtype.
     
  • 64/259(22%)が該当. 比較的高齢で, 女性が多い傾向を示す.
     
  • MLH1(DNAミスマッチ修復遺伝子のひとつ)の高メチル化がありDNA複製時の塩基ミスマッチを修復できない.
     
  • 単位塩基対あたりの変異頻度が高いhypermutationの状態
     
  • TP53, KRAS, ARID1A, PIK3CA, ERBB3, PTENおよびHLA-Bの変異頻度が特に高い.
     
  • HLA class Iに関する遺伝子-(B2M, HLA-B, CD8Aなど)がMSI subtypeの67%で何らかの変異をきたす。
     
  • EGFR, HER2, MET, FGFR2などRTKに関係する遺伝子増幅頻度は極めて低い.

GS type Chromosome stable

  • EBVとMSIサブタイプを除く腫瘍のうち, 体細胞性コピー数変化が少ないという特徴をもつ.
     
  • 58/259例(20%)が該当. 年齢中央値59歳で若年者に多い.組織型はびまん性が73%と多い.
     
  • 遺伝性びまん性胃癌の責任遺伝子であるCDH1の体細胞変異が37%に認められた.
     
  • びまん型胃癌の新規ドライバー遺伝子であるRHOA変異が15%に認められた.
     
  • CLDN18-ARHGAP融合遺伝子が15%と高率に認められた. この融合遺伝子はRHOA変異と相互排他的であった。
     
  • RHOAやARHGAP遺伝子は, アクチンやミオシンによる細胞収縮や遊走を調節するRHOシグナルに関わっている. CLDN18は細胞接着因子をコードする.
     
  • RHOA, ARHGAP, CLDN18などの遺伝子異常はびまん型胃癌に特徴的な浸潤性発育に関与していると推察されている.

EBV subtype EBvirus

  • 胃癌細胞にEBV感染を認めるタイプ.(EBER-ISHで陽性となる. lymphomatoid stromaをもつ低分化腺癌)
     
  • 26/259例(9%)が該当. 比較的若年の男性に多く, 胃体部に多くみられる.
     
  • DNAメチル化頻度が高い(hypermethylation).特に, CDKN2A(p16をコードする) promoter領域の高メチル化が全例に認められた.
     
  • PIK3CA変異が80%に認められた.
     
  • 9番染色体短腕(9p24.1)の増幅が高頻度. この部位に局在するJAK2, PD-L1をコードするCD274, およびPD-L2をコードするPDCD1LD2が増幅され, mRNAの発現が上昇していた.
     
  • ARID1A, BCORの変異が各々55%, 23% 高率に認められた.
     
  • TP53の変異は低頻度であることが特徴.
     

TCGAの解析は欧米人症例中心でアジア人は25%にすぎず, 日本人は含まれていない。結果が日本人胃癌にすぐ当てはまるかどうかは不明.

日本人胃癌の胃癌遺伝子パネルによる解析

gene-pannel.jpg

単一施設, 121例の胃癌原発巣ホルマリン固定パラフィン包埋検体(FFPE)のDNAを用いて, 409のがん関連遺伝子の変異, コピー数異常を解析した.

 

2002年にはHasegawaらにより, intestinal-typeの胃癌, 腫瘍部をレーザーマイクロダイセクションにより抽出し, 約23000遺伝子についてDNAマイクロアレイをもちいて腫瘍特異的に発現が増減している遺伝子を同定している.*9

 

mark-dg.gif 胃癌のエピゲノム: 3群のエピジェノタイプ; 低メチル化群, 高メチル化群と超高メチル化群

  • 超高メチル化群はEBV陽性胃癌と完全に一致. EBV+ epigenotypeとよべる際立った形質を示す.
     
  • 低メチル化胃癌細胞株にEBVを感染させるとgenome wideな新規DNAメチル化の誘導がおきる. EBV感染単独の因子によりEBV陽性エピジェノタイプが獲得される *10
     
  • 胃正常粘膜にはメチル化なし. 低, 高, 超高メチル化群3群に共通する「共通メチル化マーカ」および 正常や低メチル化群には異常がないが, 高・超高メチル化群では異常のみられる「高メチル化」マーカには, 胚性幹細胞(ES細胞)におけるポリコーム抑制複合体(PCR complex)の標的遺伝子が非常に多数ふくまれることがわかった.
     
  • 癌における異常メチル化の特徴として, ES細胞におけるPCR標的遺伝子の高頻度異常メチル化がさまざまな悪性腫瘍で報告されている. *11胃癌においても同様の傾向が認められた.
     
  • 正常, 低, 高メチル化胃癌ではメチル化がなく, 超高メチル化群(EBV陽性胃癌)でのみメチル化される遺伝子はPCR非標的遺伝子であった. *12
     
  • EBV陽性胃癌はPCR標的遺伝子のメチル化だけではなく, 通常はメチル化されないPCR非標的遺伝子にも広範囲に異常メチル化が波及していることが明らかになった.*13*12

*1  https://cancergenome.nih.gov/cancersselected/stomachcancer
*2  Cristescu R, et al Molecular analysis of gastric cancer identifies subtypes associated with distinct clinical outcomes. Nat Med. 2015 May;21(5):449-56. doi: 10.1038/nm.3850. Epub 2015 Apr 20.
*3  Bang YJ,et al. Trastuzumab in combination with chemotherapy versus chemotherapy alone for treatment of HER2-positive advanced gastric or gastro-oesophageal junction cancer (ToGA): a phase 3, open-label, randomised controlled trial.Lancet. 2010 Aug 28;376(9742):687-97. doi: 10.1016/S0140-6736(10)61121-X. Epub 2010 Aug 19. Erratum in: Lancet. 2010 Oct 16;376(9749):1302.
*4  Lordick F,et al. Capecitabine and cisplatin with or without cetuximab for patients with previously untreated advanced gastric cancer (EXPAND): a randomised, open-label phase 3 trial. Lancet Oncol. 2013 May;14(6):490-9. doi: 10.1016/S1470-2045(13)70102-5.
*5  Waddell T, et al Epirubicin, oxaliplatin, and capecitabine with or without panitumumab for patients with previously untreated advanced oesophagogastric cancer (REAL3): a randomised, open-label phase 3 trial.Lancet Oncol. 2013 May;14(6):481-9. doi: 10.1016/S1470-2045(13)70096-2.
*6  Ohtsu A, et al Everolimus for previously treated advanced gastric cancer: results of the randomized, double-blind, phase III GRANITE-1 study.J Clin Oncol. 2013 Nov 1;31(31):3935-43. doi: 10.1200/JCO.2012.48.3552.
*7  Cunningham D, et al. Phase III randomized comparison of gemcitabine versus gemcitabine plus capecitabine in patients with advanced pancreatic cancer. J Clin Oncol. 2009 Nov 20;27(33):5513-8. doi: 10.1200/JCO.2009.24.2446.
*8  Kuboki Y, et al. Comprehensive analyses using next-generation sequencing and immunohistochemistry enable precise treatment in advanced gastric cancer. Ann Oncol. 2016 Jan;27(1):127-33. doi: 10.1093/annonc/mdv508. Epub 2015 Oct 21.
*9  Hasegawa S, et al. Genome-wide analysis of gene expression in intestinal-type gastric cancers using a complementary DNA microarray representing 23,040 genes. Cancer Res. 2002 Dec 1;62(23):7012-7.
*10  Matsusaka K, et al. Classification of Epstein-Barr virus-positive gastric cancers by definition of DNA methylation epigenotypes. Cancer Res. 2011 Dec 1;71(23):7187-97.
*11  Widschwendter M, et al. Epigenetic stem cell signature in cancer. Nat Genet. 2007 Feb;39(2):157-8.
*12  Matsusaka K,et al. Classification of Epstein-Barr virus-positive gastric cancers by definition of DNA methylation epigenotypes. Cancer Res. 2011 Dec 1;71(23):7187-97.
*13  Hippo Y, et al. Global gene expression analysis of gastric cancer by oligonucleotide microarrays. Cancer Res. 2002 Jan 1;62(1):233-40.

添付ファイル: filemark-dg.gif 42件 [詳細] filegene-pannel.jpg 48件 [詳細] filegastricCa-molecular subtypes.jpg 46件 [詳細]

トップ   差分 バックアップ リロード   一覧 単語検索 最終更新   ヘルプ   最終更新のRSS
Last-modified: 2018-05-28 (月) 19:50:54 (144d)