顎下腺腫瘍

唾液腺腫瘍とは、唾液をつくる唾液腺に生じる腫瘍のことです。唾液腺には、耳下腺(じかせん)、顎下腺(がっかせん)ならびに舌下腺(ぜっかせん)の大唾 液腺と、口腔内の小唾液腺とがあります。唾液腺腫瘍の80-90％は耳下腺と顎下腺に発生しますので、耳下腺腫瘍と顎下腺腫瘍が唾液腺腫瘍の代表的疾患で す。

腫瘍には良性と悪性とがあり、多くの種類に分類されます。

1. 良性腫瘍では多形性腺腫(たけいせんしゅ)、ワルチン腫瘍が多く認められます。
   
2. 悪性腫瘍（＝癌） では粘表皮癌(ねんひょうひがん)、腺様嚢胞癌(せんようのうほうがん)、多形腺腫由来癌（たけいせんしゅゆらいがん）などが多く発生します。

耳下腺内には顔の筋肉を動かす顔面神経がありますので、耳下腺腫瘍の手術においては顔面神経の取り扱いが重要です。

オートファジーとヒト疾患：NEJMの総説

オートファジーと疾患は小生にとって馴染みがない分野である。何人か一生懸命研究されている先生方を見聞きすることはあるが、詳細、特に最近の話題を知らない。

N Engl J Med 2013; 368:651-662  February 14, 2013

Review Article 

Mechanisms of Disease Autophagy in Human Health and Disease

 Augustine M.K. Choi, M.D., Stefan W. Ryter, Ph.D., and Beth Levine, M.D.

クリックで大きくなります。

NEJMにヒトの関連疾患が載っているが、癌に関連するものを引用しておこう。


5. 　 Kim J, Kundu M, Viollet B, Guan KL. AMPK and mTOR regulate autophagy through direct phosphorylation of Ulk1. Nat Cell Biol 2011;13:132-41. 


7. 　Rubinsztein DC, Codogno P, Levine B. Autophagy modulation as a potential therapeutic target for diverse diseases. Nat Rev Drug Discov 2012;11:709-30. 

8. Saito H, Inazawa J, Saito S, et al. Detailed deletion mapping of chromosome17q in ovarian and breast cancers: 2-cMregion on 17q21.3 often and commonlydeleted in tumors. Cancer Res 1993;53: 3382-5. 

9. Gao X, Zacharek A, Salkowski A, et al. Loss of heterozygosity of the BRCA1 and
other loci on chromosome 17q in humanprostate cancer. Cancer Res 1995;55: 1002-5.

10. Liang XH, Jackson S, Seaman M, et al. Induction of autophagy and inhibition of tumorigenesis by beclin 1. Nature 1999; 402:672-6. 


13. Liang C, Feng P, Ku B, et al. Autophagic and tumour suppressor activity of anovel Beclin1-binding protein UVRAG. Nat Cell Biol 2006;8:688-99. 

24. Morris HR. Genetics of Parkinson’s disease. Ann Med 2005;37:86-96. 

25. Laurin N, Brown JP, Morissette J, Ray- mond V. Recurrent mutation of the gene encoding sequestosome 1 (SQSTM1/p62)in Paget disease of bone. Am J Hum Genet 2002;70:1582-8.

子宮体癌（漿液性腺癌）の遺伝子変異とコピー数変異：PNAS

当ブログで好む遺伝子変異とコピー数変異の子宮体癌版である。Yale大学から。下の表がすべて。

ちなみにここでの子宮体癌は漿液性腺癌であり、日本では極めて少ない予後の悪いサブカテゴリーだそうな。ちなみに欧米では10%.　52症例集めて解析であるからご苦労さまである。

• 子宮体癌取扱い規約(日産婦1995)に従えば,子宮体部に発生する上皮性腫瘍のうち悪 性腫瘍すなわち癌として分類されるものが子宮内膜癌(endometrial carcinoma)と呼ばれ,子宮内膜癌は

1. 類内膜癌(endometrioid carcinoma)----------------93.8%
2. 漿液性腺癌(serous adenocarcinoma)--------------2.41%
3. 明細胞腺癌(clear cell adenocarcinoma),
4. 粘液性腺癌(mucinous adenocarcinoma),
5. 扁平上皮癌(squamous cell carcinoma),
6. 混合癌(mixed carcinoma),
7. 未分化癌(undifferentiated carcinoma)に分類される.

• さらに類内膜癌は類内膜腺癌(endometrioid adenocarcinoma)と扁平上皮への分化を伴う類内膜腺癌(endometrioid adenocarcinoma with squamous differentiation)に分類されている.
• 本分類に従って1993年から2002年までの日本産科婦人科学会婦人科腫瘍委員会に報告され た子宮内膜癌症例の合計25,214例を再分類したところ,本邦の子宮内膜癌の大半を類内膜癌が占めており(93.8%),漿液性腺癌,明細胞腺癌,粘液性腺癌,扁平上皮癌,その他の組織型の占める割合はそれぞれ2.41%,1.12%,1.07%,0.30%,1.26%であった. このように,わが国の子宮内膜癌に占める漿液性腺癌,明細胞腺癌の割合は決して多くはない反面,近年増加傾向が窺われる.欧米では漿液性腺癌が10%前後, 明細胞腺癌が2~3%前後を占めるとされているので,わが国における子宮内膜癌の組織 型の比率はこれに近づきつつあるといえよう.また,漿液性腺癌や明細胞腺癌は類内膜癌 に比して予後不良とされている.したがって,これらの治療に当たる場合に類内膜癌とは 差別化した戦略を立てることが可能か否か,現時点で検討しておくことは有用と考えられる.
• 予後は悪い

 以上 日産婦誌58巻9号より引用


PNAS 2013 110 (8) 2916-2921; published ahead of print January 28, 2013,

Landscape of somatic single-nucleotide and copy-number mutations in uterine serous carcinoma 

Siming Zhao,Murim Choi, John D. Overton, and Alessandro D. Santin

Uterine serous carcinoma (USC) is a biologically aggressive subtype of endometrial cancer. We analyzed the mutational landscape of USC by whole-exome sequencing of 57 cancers, most of which were matched to normal DNA from the same patients. The distribution of the number of protein-altering somatic mutations revealed that 52 USC tumors had fewer than 100 (median 36), whereas 5 had more than 3,000 somatic mutations. The mutations in these latter tumors showed hallmarks of defects in DNA mismatch repair. Among the remainder, we found a significantly increased burden ofmutation in 14 genes. In addition to well-known cancer genes (i.e., TP53, PIK3CA, PPP2R1A, KRAS, FBXW7), there were frequent mutations in CHD4/Mi2b, a member of the NuRD–chromatin-remodeling complex, and TAF1, an element of the core TFIID transcriptional machinery. Additionally, somatic copy-number variation was found to play an important role inUSC, with 13 copy-number gains and 12 copy-number losses that occurred more often than expected by chance. In addition to loss of TP53, we found frequent deletion of a small segment of chromosome 19 containing MBD3, also a member of the NuRD–chromatin-modification complex, and frequent amplification of chromosome segments containing PIK3CA, ERBB2 (an upstream activator of PIK3CA), and CCNE1 (a target of FBXW7-mediated ubiquitination). These findings identify frequent mutation of DNA damage, chromatin remodeling, cell cycle, and cell proliferation pathways in USC and suggest potential targets for treatment of this lethal variant of endometrial cancer.

Fig. 5. Major altered pathways in USC. The altered percentages shown for genes and pathways come from the 25 matched tumors with CNV information.Genes are colored based on their activity in the pathway diagram. Pink, predicted activated; blue, predicted inactivated; gray, uncertain at this stage; lines with blunt end, inhibiting effect; lines with pointed end, promoting effect; dotted line, uncertain. Mutation and CNV status for each gene across the 25samples are shown at the bottom following the pathway diagram.

Lgr5陽性肝幹細胞(nature)：肝再生と移植・治療実験 H Clevers

この世の中には肝移植しか治療手段のない疾患が数多くある。ある種の劇症肝炎、先天性代謝疾患、慢性肝炎関連疾患等々である。一方、肝組織は人体のなかでは「ある条件下」では極めて再生力の高い臓器であることが知られている。再生力については幹細胞の関与が想定されるわけだが、小生、不勉強にて肝幹細胞の詳細を把握していない。現状どうなのだろう？いくつかの　

論文（例えば京大上本外科の報告）は知られているようだが。

 

Hans Cleversは一貫してLgr5細胞を研究しているが、今回の論文では肝組織におけるLgr5細胞について報告している。 CleversのLgr5最初期の報告では、肝組織におけるLgr5陽性細胞はほとんどないというものだった。2007年にCleversの報告を目の前で聞いたときの驚きの一つであったから良く覚えている。今回の報告でも成体マウス肝組織にはLgr5陽性細胞は認められない。ダメージを与えるとどうだろう？　よく使われる急性肝障害モデルである四塩化炭素投与マウスでみるとあまり多いとはいえないが誘導されてくる。ここから単細胞分離してシャーレ上で培養すると、Hepatic organoid構造が生じ、アルブミンを初めとする種々の生理物質が合成されている。

Nature 494,247–250   (14 February 2013)

Received10 September 2011

Accepted07 December 2012

Published online27 January 2013 

Nature | Letter

In vitro expansion of single Lgr5+ liver stem cells induced by Wnt-driven regeneration

 

細胞：Wntが促進する再生によって誘導される単一のLgr5 + 肝幹細胞の in vitro での増殖

Meritxell Huch,Craig Dorrell, et al and Toshiro Sato, Nobuo Sasaki, et al and, Hans Clevers 

Hubrecht Institute for Developmental Biology and Stem Cell Research, Uppsalalaan 8, 3584CT Utrecht & University Medical Centre Utrecht, Netherlands

Wntの標的遺伝子である Lgr5 （leucine-rich-repeat-containing G-protein-coupled　receptor 5）は、小腸や結腸、胃および毛包などの、Wntが自己複製を促進する組織において活発に分裂している幹細胞のマーカーである。三次元培養系で、単一のLgr5 + 幹細胞の長期間クローン性増殖により、その起源となる上皮構造の多くの特徴を保持した、移植可能なオルガノイド（出芽嚢胞）を得ることができる。培地の重要な成分は、WntアゴニストのRSPO1（最近発見されたLGR5のリガンド）である。本論文では、 Lgr5-lacZ は健康な成体マウスの肝臓には発現していないが、損傷により、Wntシグナル伝達がロバストに活性化し、小さなLgr5-LacZ + 細胞が胆管近傍に出現することを示す。新しい Lgr5-IRES-creERT2 ノックインマウスでの細胞系譜追跡実験により、損傷で誘導されるLgr5 + 細胞から in vivo で肝細胞および胆管を生じることがわかった。

損傷を受けたマウス肝臓に由来する単一のLgr5 + 細胞は、数か月にわたってRspo1を基盤とする培地でオルガノイドとしてクローン性増殖を行うことができる。このようなクローン性オルガノイドは、 in vitro での分化誘導が可能で、また、 Fah −/− マウスへの移植により機能的な肝細胞にすることができる。

これらの知見は、活発に自己複製する組織のLgr5 + 幹細胞についてのこれまでの観察は、自発的な増殖率が低い組織で損傷によって誘導される幹細胞にも拡大できることを示している。

The Wnt target gene Lgr5 (leucine-rich-repeat-containing G-protein-coupled receptor 5) marks actively dividing stem cells in Wnt-driven, self-renewing tissues such as small intestine and colon¹, stomach² and hair follicles³. A three-dimensional culture system allows long-term clonal expansion of single Lgr5⁺ stem cells into transplantable organoids (budding cysts) that retain many characteristics of the original epithelial architecture^{2, 4, 5}. A crucial component of the culture medium is the Wnt agonist RSPO1⁶, the recently discovered ligand of LGR5^{7, 8}. Here we show that Lgr5-lacZ is not expressed in healthy adult liver, however, small Lgr5-LacZ⁺ cells appear near bile ducts upon damage, coinciding with robust activation of Wnt signalling. As shown by mouse lineage tracing using a new Lgr5-IRES-creERT2 knock-in allele, damage-induced Lgr5⁺ cells generate hepatocytes and bile ducts in vivo. Single Lgr5⁺ cells from damaged mouse liver can be clonally expanded as organoids in Rspo1-based culture medium over several months. Such clonal organoids can be induced to differentiate in vitro and to generate functional hepatocytes upon transplantation into Fah^−/− mice. These findings indicate that previous observations concerning Lgr5⁺ stem cells in actively self-renewing tissues can also be extended to damage-induced stem cells in a tissue with a low rate of spontaneous proliferation.

最後に遺伝性高チロシン血症１型のマウスモデルへの細胞治療を行っている。これはヒトでは肝移植の対象となる疾患である。わずかながら生存期間が延びている。

 

 

腫瘍内不均一性について：John E. Dickのサイエンス

Heterogenity（異質性）

これはわれわれ臨床家がガンの一番の問題点であると考えるものである。特に個人の腫瘍内異質性は抗がん剤治療が不完全に終わる一番大きな原因であると考えられている。この異質性をもたらす原因として、同一腫瘍内に遺伝的に異なるクローンが併存することが考えられてきた。mutation profileやCNV profieを異にするクローンが共通先祖から同時（異時）多発的に派生し、併存している状態である。小生の理解の範囲では、このモデルが現状のパラダイムの主流であり基本である。ところが、このモデルに「更に付加的な機構があるよ」と強くサジェストする研究がトロントのJohn E. Dickのところから発表された。（Dickはこのブログの初回投稿に登場した。あれから6年である）

Cancer Cell Phenotypes, in Fifty Shades of Grey 

Andriy Marusyk,Kornelia Polyak　　これはダナ・ファーバーのPolyak女史による解説である。
ついでながら、Fifty Shades of Greyというのは昨年欧米でベストセラーとなった小説（ポルノ？）の題名ということである。だからこの標題はかなり意味深である。
以下、本文・・・・・・


Published Online December 13 2012
Science 1 February 2013:
Vol. 339 no. 6119 pp. 543-548 

Variable Clonal Repopulation Dynamics Influence Chemotherapy Response in Colorectal Cancer 

Antonija Kreso, Catherine A. O'Brien et al and Darryl Shibata, John E. Dick 

Campbell Family Institute, Ontario Cancer Institute, Princess Margaret Cancer Centre, University Health Network, Toronto 
Department of Molecular Genetics, University of Toronto, Toronto 

Abstract

 Intratumoral heterogeneity arises through the evolution of genetically diverse subclones during tumor progression. However, it remains unknown whether cells within single genetic clones are functionally equivalent. By combining DNA copy number alteration (CNA) profiling, sequencing, and lentiviral lineage tracking, we followed the repopulation dynamics of 150 single lentivirus-marked lineages from 10 human colorectal cancers through serial xenograft passages in mice. CNA and mutational analysis distinguished individual clones and showed that clones remained stable upon serial transplantation. Despite this stability, the proliferation, persistence, and chemotherapy tolerance of lentivirally marked lineages were variable within each clone. Chemotherapy promoted the dominance of previously minor or dormant lineages. Thus, apart from genetic diversity, tumor cells display inherent functional variability in tumor propagation potential, which contributes to both cancer growth and therapy tolerance.

VogelsteinらのPNAS: 2013年2月5日号

PNAS 　February 5, 2013 vol. 110 no. 6 1999–2004

Half or more of the somatic mutations in cancers of self-renewing tissues originate prior to tumor initiation

1. Cristian Tomasetti^a,^b,¹,
2. Bert Vogelstein^c,^d,¹, and
3. Giovanni Parmigiani^a,^b,¹ 
 

Abstract Although it has been hypothesized that some of the somatic mutations found in tumors may occur before tumor initiation, there is little experimental or conceptual data on this topic. To gain insights into this fundamental issue, we formulated a mathematical model for the evolution of somatic mutations in which all relevant phases of a tissue’s history are considered. The model makes the prediction, validated by our empirical findings, that the number of somatic mutations in tumors of self-renewing tissues is positively correlated with the age of the patient at diagnosis. Importantly, our analysis indicates that half or more of the somatic mutations in certain tumors of self-renewing tissues occur before the onset of neoplasia. The model also provides a unique way to estimate the in vivo tissue-specific somatic mutation rates in normal tissues directly from the sequencing data of tumors. Our results have substantial implications for the interpretation of the large number of genome-wide cancer studies now being undertaken.

 

 

これは面白い論文である。過去5年の研究で癌組織（細胞）の遺伝子変異は20個内外のdriver変異と50〜100個のpassenger変異を認めることが広く知られるようになったが、このうちpassenger変異の多くは、その腫瘍が「がん化する前に」に蓄積されているという主張が本論文の要旨である。このストーリーが成り立つのは、大腸癌、子宮体がん、慢性リンパ性白血病、脳腫瘍（Glioblastome, Mudduloblastoma)などである。ところが膵癌では成り立たず、更に興味深いことに、乳癌でも成り立たないのだそうだ。何故かについては一応論文中に説明がある。

なおここでのがん化 (tumor initiation) とは、最初のdriver変異が起こる時点のことを言う（定義されて初めて議論が成立するが、この論文においてはそのような定義である。これはこれで良しとしよう。）

がん化する前に、どこでどのようにclonalityを維持しながら、変異を蓄積していったかが興味深いが、それについては触れていない。　まあ組織のステムセルであろうと予想されるが、触れていないのだ。想像力をかき立てるという意味で、極めて刺激的で面白い論文である。 

Vogelsteinらは実験はしていない。Cancer Atrasなどの既存のデータを元に数理解析しているだけだ。この数理解析の結果は簡単に言うと

「種々の癌での変異個数を調べると、その個数は診断時の年齢に比例する」

というのが単純な結論である。

一昨年だったか子供の腫瘍、脳腫瘍の髄芽腫では変異遺伝子数が少ないという論文が出たが、これなど子供だから生まれて変異を蓄積する時間が充分ないということを意味する。

1. 「長らく生き延びることの出来る細胞から癌は出来ていく」
2. 「リニューアルの可能な細胞が癌化の元になる」 
3. 「そのような細胞は生まれたときからずっと体内、組織に存在し続ける（あるいはゲノムを受け渡しながら、生き延びる）」
4. 「パッセンジャー変異の数とは、一つの細胞が生まれてから蓄積していく突然変異の総和を表すのかもしれない」

RAC1遺伝子変異について：PNAS

今朝出がけにテレビを見ていたら、自治医の間野教授が出演していた。RACというがん遺伝子を発見したというニュースである。がん遺伝子であるからとても興味があるが、変異頻度のことをニュースでは言わない。もどかしいので原文に当たってみた。

  

PNAS 2013 ; published ahead of print February 4, 2013

 

Transforming mutations of RAC guanosine triphosphatases in human cancers 

 

Masahito Kawazu,Toshihide Ueno, et al and Hiroyuki Mano

Abstract

Members of the RAS superfamily of small guanosine triphosphatases (GTPases) transition between GDP-bound, inactive and GTP-bound, active states and thereby function as binary switches in the regulation of various cellular activities. Whereas HRAS, NRAS, and KRAS frequently acquire transforming missense mutations in human cancer, little is known of the oncogenic roles of other small GTPases, including Ras-related C3 botulinum toxin substrate (RAC) proteins. We show that the human sarcoma cell line HT1080 harbors both NRAS(Q61K) and RAC1(N92I) mutant proteins. Whereas both of these mutants were able to transform fibroblasts, knockdown experiments indicated that RAC1(N92I) may be the essential growth driver for this cell line. Screening for RAC1, RAC2, or RAC3 mutations in cell lines and public databases identified several missense mutations for RAC1 and RAC2, with some of the mutant proteins, including RAC1(P29S), RAC1(C157Y), RAC2(P29L), and RAC2(P29Q), being found to be activated and transforming. P29S, N92I, and C157Y mutants of RAC1 were shown to exist preferentially in the GTP-bound state as a result of a rapid transition from the GDP-bound state, rather than as a result of a reduced intrinsic GTPase activity. Activating mutations of RAC GTPases were thus found in a wide variety of human cancers at a low frequency; however, given their marked transforming ability, the mutant proteins are potential targets for the development of new therapeutic agents. 

JSTのホームページにある要約梗概の一部を引用する。

・・・ＲＡＣ１はＲＡＣファミリーと呼ばれるグループの一種であり、ほかにＲＡＣ２、ＲＡＣ３遺伝子などを含みます。そこで、ＲＡＣ１、ＲＡＣ２、 ＲＡＣ３遺伝子の変異の有無について、さまざまながんの細胞株を次世代ＤＮＡシーケンサーで解析するとともに、既存のがん変異データベースなども確認した ところ、ＲＡＣ１遺伝子上に４種類、ＲＡＣ２遺伝子上に５種類のアミノ酸置換を伴う変異を確認しましたが、そのうちがん化能が存在したのは表１に示す計５ 種類でした。特に、悪性黒色腫の約５％に変異ＲＡＣ１遺伝子が存在するのは重要です。また、乳がんの中でエストロゲン受容体陰性、プロゲステロン受容体陰 性、ＨＥＲ２陰性の予後不良群「トリプルネガティブ乳がん」 の一部でＲＡＣ遺伝子変異が発見されたことは、これら変異陽性の乳がん症例にとって重要な知見といえます。臨床検体を併せて解析した結果、 ＲＡＣ１/ＲＡＣ２遺伝子のトリプルネガティブ乳がんにおける変異率は約３％でした。さらに、慢性骨髄性白血病の急性転化期から樹立した細胞株でも、変異 ＲＡＣ２遺伝子が発見されました。慢性骨髄性白血病の治療薬であるイマチニブが有効である慢性期から、どのような分子メカニズムによってイマチニブが無効 な急性転化期へ移行するかは、ほとんど分かっていません。今回の活性型ＲＡＣ２たんぱく質変異の発見は、慢性骨髄性白血病の急性転化に新しい知見をもたら しただけでなく、同様な症例に対する「イマチニブ＋ＲＡＣ阻害剤」という新しい治療法の可能性を示唆するものといえます。 ・・・ 
 

どうやら変異頻度はかなり低そうである。分子標的ターゲットとして薬剤開発が待たれるが、同じ範疇のRASのようにならないといいが・・・