京都府立医科大学大学院医学研究科　血液内科学　助教　塚本　拓、同　教授　黒田純也、東京医科歯科大学リサーチコアセンター長・特任教授 (京都府立医科大学大学院医学研究科血液内科学　客員教授)　稲澤譲治、シスメックス株式会社、株式会社ビー・エム・エルの研究グループは、イメージングフローサイトメトリー法とマルチプレックスfluorescence in situ hybridization (FISH)法を応用し、多発性骨髄腫における複数の染色体転座を同時検出できる新規診断法を開発し、本件に関する論文が、科学雑誌『Journal of Human Genetics』に（3月8日）付けで掲載されましたのでお知らせします。
　造血器悪性腫瘍である多発性骨髄腫において、IGH遺伝子と、がん遺伝子であるCCND1、FGFR3、MAF遺伝子との相互転座の診断は治療方針の決定、予後の推定に極めて重要です。しかし、従来、その診断は観察者が目視で数百の細胞を観察するFISH法を、個別の染色体異常について一つずつ行う必要があり、簡便性、迅速性に難があったほか、観察者の熟練を要するものでした。
　そこでわれわれは、イメージングフローサイトメトリー法と、複数の蛍光標識DNAプローブを用いて複数の染色体転座を同時に解析するマルチプレックスFISH法を組み合わせることで、多発性骨髄腫において診療に重要な3種の代表的な染色体転座を、大量の細胞において迅速かつ同時に解析可能な検査系を確立しました。本研究で開発した検査法により、多発性骨髄腫の患者さんにおいて、より適切な治療をより迅速に提供できるようになることが期待されます。更に、染色体異常の特定が病型の診断や予後予測、治療方針の決定に重要となる他の腫疾患においても複数の染色体異常が検出できる本法の応用が期待できます。
 

1.研究の背景
　多発性骨髄腫^(注1)は多数の遺伝子異常、染色体異常の蓄積により発症、進展する造血器悪性腫瘍です。疾患発症の初期イベントとして免疫グロブリン重鎖(immunoglobulin heavy chain gene: IGH)遺伝子関連染色体転座^(注2)、または高二倍体が関与していると考えられています。IGH関連転座としては、t(11;14) (q13;q32) (CCND1::IGH)が最多の約15-20%の症例で観察される他、t(4;14) (p16;q32) (FGFR3::IGH)、t(14;16) (q32;q23) (IGH::MAF)の異常がありますが、これらの染色体転座は、予後因子としての意義だけでなく、適した治療法を選択するうえでも重要な指標となります。
　従来、多発性骨髄腫の染色体転座診断にはfluorescence in situ hybridization  (FISH)法^(注3)（以下FISH法）が日常診断で用いられてきました。しかし一般的なFISH法は一回の検査で単一の染色体異常しか検出することができず、個々の転座を評価するためには数百個の細胞を鏡検者が目視で診断する必要がありました。こうした熟練と技能を要する煩雑な検査を繰り返すことは日常診療で大きな負担となっており、複数の染色体異常を同時に、かつ迅速に検出可能な高精度の診断技術の開発は、長きにわたり残されてきた課題でした。

2.研究の成果
　こうした課題を克服するため、われわれの共同研究グループは大量の細胞の状態を蛍光染色パターンと細胞の形で迅速に識別可能なイメージングフローサイトメトリー法^(注4)と、複数の染色体異常を同時に異なる蛍光標識プローブで検討するマルチプレックスFISH法を組み合わせ、多発性骨髄腫の診療において重要な複数のIGH遺伝子関連転座を同時解析できる検査法を新規に開発し、ISM-FISH（Immunophenotyped-Suspension-Multiplex-FISH）法と命名しました。
　具体的には、多発性骨髄腫由来の細胞株、および同疾患の患者さん由来の骨髄検体を、CD138とよばれる多発性骨髄腫に特徴的な表面抗原に対する蛍光標識抗体と、4種類の遺伝子座(IGH、FGFR3、CCND1、MAF遺伝子)を標識する蛍光標識DNAプローブにて処理し、シスメックス社製イメージングフローサイトメトリー装置(MI-1000)により解析します。この方法により、1細胞毎に5種類の蛍光シグナルの解析や、さらに10分間で約1万個の細胞を解析することが可能となりました。患者由来の検体中には、骨髄腫細胞と非腫瘍細胞が混在していますが、本システムではCD138抗原陽性である腫瘍細胞のみを解析画面上で特定し、新規に開発した解析アルゴリズムを用いてIGH遺伝子シグナルの座標と、転座相手となるFGFR3、CCND1、MAF遺伝子のシグナルとの距離を算出することで既定値を満たした場合に「転座陽性」と判定しました(図1)。この結果、多発性骨髄腫由来細胞株を用いて既知の各染色体転座を正確に検出できただけでなく、患者検体でも従来のFISH法と比較して高い精度(陽性適中率96.6%、陰性適中率98.8%)で診断可能でした(図2)。また、従来のFISH法での検出感度は約1%と考えられていますが、ISM-FISHの検出感度は従来のFISH法の約10倍と考えられました。