骨髄腫腫瘍のクローン多様性：細胞の世代から治療への影響

クローン多様性の概念は、がんの特徴としてよく受け入れられています。 腫瘍が成長し、進行するにつれて、細胞集団の遺伝的景観が変化する可能性がある。 これらの変化は、主に、各細胞分裂中または様々な曝露によって刺激された変異事象によって生じるランダムなエラーによるものである。 これらのランダムイベントの一つが右の遺伝子座で発生すると、それはその最初の細胞の後続の子孫のすべてのための生存上の利点になります。 クローンの多様性の基盤を理解することは、患者の治療計画の不可欠な部分であり、薬物選択をガイドし、特定の治療に対して応答性/耐性であり得るクローンの割合を決定するのに役立つかもしれない。 さらに、骨髄腫を治療するために使用される治療法の多くは、それらの作用機序または予期しない二次的効果を介して突然変異を誘発する可能性が 腫瘍集団の多様性を駆動する基礎となる変異率に対する個々の治療法と特定の組み合わせの効果を理解することは、基礎となる変異率を増加させ、積極的なクローンを開発するリスクの増加に患者を置くレジメンを識別するのに役立ちます。 これらの変化は、その集団から選択された単一細胞クローンと比較して、バルク腫瘍集団の次世代配列決定によって同定することができる。 バルク腫瘍集団で見つかった変異の多様性を識別するために、我々は、単一細胞が親集団をクローニングし、その後、いくつかの個々のクローン間で配列決定し、

骨髄腫細胞のランダムな集団に存在する多様性を同定するために、ヒト骨髄腫細胞株KMS-18をモデル系として選択した。 本発明者らは、生存可能な単一細胞のみに基づく選択基準を用いて、ＫＭＳ−１ ８親集団からの単一細胞をＦＡＣＳによって選別した。 これらの個別に選別された細胞は、集団が分析のために収集されるのに十分な大きさになるまで、数週間にわたって拡大した（標的は約５Ｅ６細胞）。 これらの単一細胞クローンのうちの４つを、分析のために選択した（ＳＣＣ＿０ ４、ＳＣＣ＿１ ０、ＳＣＣ＿１ ６、ＳＣＣ＿１ ８）。 全ゲノムライブラリを作成し、Agilent SureSelect Kinome capture kitを使用して3.2Mb領域をキャプチャしました。 最終的な捕獲ライブラリーは、Illumina MiSeqプラットフォーム上で平均標的領域の深さ200Xまで配列決定された。

結果をフィルタリングして、あるサブクローンにのみ存在する変異の数を別のサブクローンと比較して同定した。 このようなイベントは、元の単一細胞に存在していたか、または単一細胞クローンの拡張の初期に発生しました。 分析を元の単一細胞または倍増プロセスの非常に早い段階に存在する事象に限定するために、我々は>20％の頻度で発見された変異体を同定した。 これらのイベントの多くは、各元の細胞のクローン関係を定義することができ、複数の単一細胞クローンに存在していたが、これらの変異体の10％は、単一の 平均して我々は、標的領域のMbあたり1.6変異を観察した。 この同じ突然変異率がゲノム全体にわたって当てはまる場合、バルク腫瘍サンプルから採取された任意の2つのランダムな細胞間に5000以上の固有の突然変異が見られると予想されます。

サブクローンの世代間のクローンの多様性を調べるための研究が現在進行中です。 さらなる研究はまた、異なる骨髄腫サブタイプ間のクローン多様性の変化を調べるために進行中であり、t（4;14）およびMAFのようなより積極的なサブタイプ より多様なクローン集団がより積極的な腫瘍サブタイプと相関する場合、これは適切な治療法の問題に完全な円を返し、特定の治療法が実際に腫瘍集団の多様性を増加させ、疾患のより積極的な再発をもたらす可能性がある場合。

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