猫のがんの最大規模の遺伝子マップ、ヒトのがんと共通の変異を解明

Science誌に発表された研究では、13種類の猫のがんから得られた493検体のがん関連遺伝子を解析し、イエネコのこれまでで最も完全なオンコゲノムを得た。この研究では、5か国から集められた、大多数が雑種であるイエネコの腫瘍検体と隣接する健康な組織を分析した。

この研究には約20の機関が参加し、多数の遺伝学者、腫瘍学者、獣医師が、これらの猫に認められた腫瘍に関連する978個の遺伝子を解析した。これらの遺伝子は、ヒトのがんに関与する約1,000個の遺伝子と配列および機能が類似している。解析された腫瘍の種類は骨肉腫から膵臓腺癌まで多岐にわたり、さまざまな乳腺癌症、リンパ腫、骨腫瘍、肺がん、皮膚がん、髄膜腫などの中枢神経系腫瘍が含まれていた。

研究者らは、複数の検体で変異がみられたがんドライバー遺伝子を31個特定した。TP53、PTEN、FBXW7などの古典的なヒト腫瘍抑制遺伝子を含む5個は、複数の腫瘍タイプでドライバーとなっていた。最も頻繁に変異していた遺伝子はTP53で、解析した全腫瘍の約33％で変化がみられた。この率は、ヒトのがんパンゲノム研究で過去に報告された34％に相当する。同様に、この研究の猫の腫瘍の20％でPTENが失われており、過去の研究ではヒトのがんの25％でこの遺伝子が欠失していることが示されている。

イエネコの遺伝子の約90％はヒトの遺伝子と相同であり、イヌやマウスよりも多い。研究では、特定の種類の侵攻性乳がんの発生につながる7個の特異的遺伝子が特定された。最も一般的なドライバー遺伝子はFBXW7で、猫の腫瘍の半数以上でこの遺伝子に変異がみられる。そのサブタイプの1つは、いわゆるトリプルネガティブ乳がんであり、特に侵攻性が高く、若い女性に多くみられる。猫では非常に侵攻性が高く、女性のトリプルネガティブ乳がんに類似している。

ヒトの薬剤ががんを患うペットの猫に有用かどうかを調べるため、研究者らは三次元の猫乳がんオルガノイド（腫瘍オルガノイド）を、ビンクリスチンやビノレルビンなどのヒトの化学療法薬で処理した。その結果、特定のFBXW7変異により猫の腫瘍オルガノイドがこれらの薬剤に対してより感受性が高くなることが判明し、既存のヒト化学療法薬ががんを患う猫の仲間に有効である可能性があるという仮説を裏付けた。

この研究は、猫の腫瘍の14％に、ヒト医学ですでに薬剤が存在する変異があることを明らかにしている。この研究は「One Medicine」のアプローチを検証するものであり、この遺伝子マップによって共通の遺伝学を利用できるようになり、ヒト医学で知られていることが獣医学に役立ち、その逆も可能になることを強調している。この研究はDNAの配列決定だけでなく、同じ猫の腫瘍組織と健康な組織を比較して遺伝的な背景ノイズを除外している。また、クロスチェック手法によるデータ検証と、実験室での薬剤試験に三次元腫瘍オルガノイドを用いることで、品質が確認されている。

著者らは、ヒトのがん遺伝子1,000個のみに焦点を当てたことで、猫にのみ存在する変異を見逃している可能性があると指摘した。さらに、猫の遺伝子変異のカタログはまだ初期段階にあり、さらなる検証が必要である。検出されたパピローマウイルスに関して、研究者らは、このウイルスは健康な猫にも出現するため、感染していることはがんを患っていることと同義ではなく、紫外線などの補因子が必要であると警告している。