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[注] 原論文のタイトルのoncogene-like addictionは、oncogene addiction (癌遺伝子中毒) [*1] に由来する表現;aneuploidy (異数性) は、染色体全体または染色体アームの数が正常から変化している変異
[出典] "Oncogene-like addiction to aneuploidy in human cancers" Girish V, Lakhani AA [..] Sheltzer JM. Science. 2023-07-06. https://doi.org/10.1126/science.adg4521 [著者所属] Yale School of Medicine, Johns Hopkins U School of Medicine, Cold Spring Harbor Laboratory, Columbia U School of Medicine, U Minnesota;参考 Science 誌 2023-08-25の表紙

 ほとんどの癌が異数性を示すが、その腫瘍の発生と維持における意味については議論がある。米国の研究チームが今回、CRISPR-Cas9ゲノム編集技術を利用して、癌ゲノムから特定の異数性を除去することを可能にする染色体工学ツールセットであるReDACT (Restoring Disomy in Aneuploid cells using CRISPR Targeting) [*2] [グラフィカルアブストラクトの A 参照] を開発することで、癌における異数性の機能解析を可能にした。

 研究チームはReDACTを用いて、癌に一般的な異数体を持つ細胞、あるいは異数性を持たない同質遺伝子型 (isogenic) 細胞のパネルを作成し、1q染色体のトリソミーが、この異数体を持つ癌の悪性増殖に必要であり、1q染色体を獲得するとMDM4の発現が増加し、p53シグナル伝達が抑制される [グラフィカルアブストラクト C 参照]という機序を明らかにした。

 また、ヒトの癌では、TP53 突然変異は1q染色体の異数性と相互排他的であることを見出した。

 本研究は、腫瘍細胞が特定の異数性に依存する可能性を示し、このような「異数性中毒」を標的とする癌療法の可能性も示した [グラフィカルアブストラクト D 参照]。

[*1] Oncogene addiction/癌遺伝子中毒
 この用語は、2004年ノーベル生理学・医学賞を共同受賞したBernard Weinsteinが、腫瘍の形成には複数の機能獲得変異や機能喪失変異が関与しているにもかかわらず、「特定の腫瘍が悪性であり続けるために、活性化された単一の癌原性タンパク質や単一の経路に依存する」という概念を表現するために作り出した用語と言われている。
 
[*2] 3種類のReDACTを構築 [Fig. 2 a 参照]・利用することで、特定の異数性染色体を失ったヒト細胞株由来のクローンを作製することに成功した:
  • ReDACT-NS (Negative Selection):ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼ (HSV-TK) のコピーを目的の異数体染色体に組み込む。次に、インテグラントとセントロメアの間を切断するガイドRNA (gRNA)で細胞をトランスフェクトし、HSV-TKを発現している細胞に毒性のあるガンシクロビルで処理する。HSV-TKを保有する異数体染色体を失うことにより、細胞はガンシクロビル選択から生き残ることができる。
  • ReDACT-TR (テロメア置換):異数性染色体のセントロメア付近を切断するgRNAと、ヒトのテロメアシード配列の〜100反復をコードするカセットを細胞に共導入する。CRISPRの切断とテロメアシード配列の統合により、異数体染色体アームが失われ、de novoテロメアが形成される。
  • ReDACT-CO (CRISPR Only):まれにCRISPR切断それ自体で染色体喪失を引き起こすのに十分であることを示した先行報告 [*3] に準拠し、他の選択マーカーを用いずに、異数体染色体アームを標的とするgRNAで細胞をトランスフェクトする。この3つのアプローチ全てを用いて、特定の異数性染色体を失ったヒト細胞株由来のクローンを作製することに成功した。
[*3]
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