StudyMed医師国家試験

健診の白血球3万5千とPhiladelphia染色体―原因分子を狙い撃つイマチニブの論理

第113回医師国家試験 D問題 第48問

国試問題にチャレンジ

第113回 D問題 第48問

43歳の男性。健診で白血球増多を指摘され来院した。自覚症状は特にない。体温36.5℃。脈拍84/分,整。血圧136/76mmHg。表在リンパ節を触知しない。左肋骨弓下に脾を3cm触知する。血液所見:赤血球430万,Hb 12.8g/dL,Ht 42%,白血球35,000(骨髄芽球2%,前骨髄球2%,骨髄球5%,後骨髄球7%,桿状核好中球4%,分葉核好中球60%,好酸球8%,好塩基球7%,リンパ球5%),血小板35万。血清ビタミンB12 8,600pg/mL(基準250~950)。骨髄血塗抹May-Giemsa染色標本(A),骨髄細胞染色体分析(B)及び末梢血好中球bcr/abl遺伝子のFISH解析(C)を別に示す。  治療薬はどれか。

第113回 D問題 第48問の問題画像
  1. a.亜ヒ酸
  2. b.イマチニブ
  3. c.ゲフィチニブ
  4. d.ボルテゾミブ
  5. e.全トランス型レチノイン酸

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、無症状の白血球増多から慢性骨髄性白血病を診断し、その病態に合った治療薬を選ぶ問題だ。カギは「白血球分画のパターン」と「染色体・遺伝子検査が示す原因分子」の2つ。まず、白血球分画を見て気づくことはあるかな。
医学生医学生
芽球から分葉核好中球まで、いろいろな段階の顆粒球が出ています。白血病というと芽球ばかり増えるイメージだったので、少し意外でした。
ドクタードクター
そこが大事なポイントだ。急性骨髄性白血病では芽球が増える一方、途中の成熟段階が抜け落ちる「白血病裂孔」が見られる。今回は骨髄球や後骨髄球もそろっていて、未熟なものから成熟したものまで連続的に増えている。これは慢性骨髄性白血病に典型的なパターンなんだ。
医学生医学生
好塩基球と好酸球が多いのも特徴でしたよね。CBTの過去問で「好塩基球増加といえばCML」と覚えました。
ドクタードクター
よく覚えているね。さらに脾腫と、血清ビタミンB12の著明な高値もそろっている。B12が上がるのは、増えた顆粒球がビタミンB12結合蛋白を産生するためだ。骨髄塗抹のMay-Giemsa染色でも、各成熟段階の顆粒球系細胞が著しく増えた過形成骨髄になっている。
医学生医学生
炎症で白血球が増える類白血病反応との区別はどうするんですか。
ドクタードクター
いい疑問だ。類白血病反応では好中球アルカリホスファターゼ、いわゆるNAPスコアが上がるけれど、CMLでは低下する。ただ確定診断に決定的なのは、今回示されている染色体分析とFISHだ。染色体分析では9番と22番の相互転座、t(9;22)、つまり長腕が短くなった22番染色体であるPhiladelphia染色体が見られ、FISHではBCRとABL1のシグナルが融合している。
医学生医学生
BCR-ABL1融合遺伝子ができているということですね。基礎医学の分子生物学の講義で、CMLは分子標的治療の成功例として紹介されていました。
ドクタードクター
まさにその話だ。BCR-ABL1から作られる蛋白は、スイッチが入りっぱなしのチロシンキナーゼとして働き、顆粒球系の細胞を無秩序に増やし続ける。だからこのキナーゼを止めれば病気の根本を抑えられる。芽球が少なく無症状なので、病期は慢性期と考えられるね。では治療薬は?
医学生医学生
BCR-ABLのチロシンキナーゼ阻害薬なので、イマチニブです。
ドクタードクター
正解。イマチニブはBCR-ABLのATP結合部位に結合して活性を阻害する。登場によって慢性期CMLの長期生存率は劇的に改善し、現在もダサチニブやニロチニブといった第2世代とともに初期治療の第一選択だ。ほかの選択肢も確認しよう。ゲフィチニブも名前がよく似ているね。
医学生医学生
ゲフィチニブも「〜チニブ」なのでチロシンキナーゼ阻害薬ですよね。正直、一瞬迷いました。
ドクタードクター
同じチロシンキナーゼ阻害薬でも標的が違うんだ。ゲフィチニブはEGFRを阻害する薬で、EGFR遺伝子変異陽性の非小細胞肺癌に使う。BCR-ABLは阻害しない。重大な副作用として間質性肺炎が有名だね。
医学生医学生
全トランス型レチノイン酸と亜ヒ酸は、どちらも急性前骨髄球性白血病の薬だったと思います。
ドクタードクター
その通り。急性前骨髄球性白血病はt(15;17)でPML-RARA融合遺伝子が生じる病気で、全トランス型レチノイン酸は分化の止まった前骨髄球を成熟させる分化誘導療法、亜ヒ酸はPML-RARA蛋白の分解を促す。どちらも分化症候群に注意が必要で、亜ヒ酸ではQT延長もある。
医学生医学生
ボルテゾミブはプロテアソーム阻害薬で、多発性骨髄腫ですね。血液内科の実習で、末梢神経障害の副作用を確認していました。
ドクタードクター
いい経験だね。ボルテゾミブは異常蛋白の分解を妨げて腫瘍細胞をアポトーシスに導く薬で、末梢神経障害や帯状疱疹の再活性化に注意する。こうして見ると、どの薬も「どの分子を狙うか」と疾患が対応しているのがわかるだろう。
医学生医学生
転座でできた融合遺伝子と、それを狙う薬をセットで覚えるのが近道ということですね。
ドクタードクター
そう。発展知識も押さえておこう。イマチニブはKITも阻害するので、消化管間質腫瘍にも使われる。CMLでは治療開始後、血液学的効果、Ph陽性細胞の割合を見る細胞遺伝学的効果、定量PCRでBCR-ABL1 mRNAを測る分子遺伝学的効果を経時的に評価する。
医学生医学生
効かなくなることもあるんですか。
ドクタードクター
ある。ABL1キナーゼ領域の点変異が抵抗性の原因になり、特にT315I変異では第1・第2世代が効きにくく、ポナチニブなどが用いられる。抵抗例や急性転化例では同種造血幹細胞移植も検討する。また、イマチニブの副作用として眼瞼周囲の浮腫、筋痙攣、皮疹、骨髄抑制は外来でよく出会うから覚えておこう。

まとめ

成熟段階のそろった顆粒球増多(白血病裂孔なし)、好塩基球・好酸球の増加、脾腫、血清ビタミンB12の著明高値は慢性骨髄性白血病を示唆し、Philadelphia染色体t(9;22)とBCR-ABL1融合遺伝子の証明で確定診断となります。病態の本質は恒常的に活性化したBCR-ABLチロシンキナーゼであり、慢性期の初期治療はイマチニブなどのチロシンキナーゼ阻害薬が第一選択です。ゲフィチニブはEGFR変異陽性肺癌、全トランス型レチノイン酸と亜ヒ酸は急性前骨髄球性白血病、ボルテゾミブは多発性骨髄腫と、標的分子と疾患を対応させて整理すると鑑別しやすくなります。治療効果は分子遺伝学的にも評価し、T315I変異などによる抵抗性にも注意が必要です。CMLは「原因分子を特定し、それを狙い撃つ」分子標的治療の原点であり、その考え方は腫瘍学全体を学ぶうえでの土台になります。

解答・解説

正解はbです

所見の整理

・43歳男性。自覚症状はなく、健診で白血球増多を指摘された。 ・左肋骨弓下に脾を3cm触知し、脾腫がある。表在リンパ節腫大はない。 ・白血球35,000/μLと著増。分画をみると、芽球と前骨髄球が各2%、骨髄球5%、後骨髄球7%、好中球は桿状核4%・分葉核60%であり、未熟な細胞から成熟好中球まで各成熟段階の顆粒球が連続的に出現している。途中の段階が抜け落ちる「白血病裂孔」はない。 ・好酸球8%、好塩基球7%と、特に好塩基球の増加が目立つ。 ・Hb 12.8g/dL(成人男性としては軽度低値)、血小板35万/μL(基準上限付近)。 ・血清ビタミンB12が8,600pg/mLと著明高値。顆粒球が産生するビタミンB12結合蛋白(トランスコバラミン)が増えることによる。 ・骨髄血塗抹(A):顆粒球系細胞が著しく増え、各成熟段階の細胞がそろって認められる過形成骨髄。 ・骨髄染色体分析(B):9番と22番染色体の相互転座 t(9;22)(q34;q11.2)、すなわちPhiladelphia(Ph)染色体(長腕が短くなった22番染色体)を認める。 ・FISH(蛍光 in situ ハイブリダイゼーション)解析(C):BCR と ABL1 のシグナルが融合しており、BCR-ABL1 融合遺伝子が存在する。

診断へのプロセス

無症状の白血球増多に脾腫を伴う場合、骨髄増殖性腫瘍を考える。成熟段階のそろった顆粒球増加(白血病裂孔なし)、好塩基球・好酸球の増加、血清ビタミンB12著増は慢性骨髄性白血病(CML:chronic myeloid leukemia)に典型的である。Ph染色体と BCR-ABL1 融合遺伝子の証明により診断が確定する。芽球は末梢血で2%と少なく、無症状であることから慢性期と考えられる。

設問の考え方

CMLの本態は、BCR-ABL1 融合遺伝子から作られる恒常的に活性化したチロシンキナーゼ(BCR-ABL)である。したがって治療はこのキナーゼを阻害するチロシンキナーゼ阻害薬(TKI:tyrosine kinase inhibitor)が第一選択であり、選択肢の中ではイマチニブが該当する。他の選択肢は、それぞれ別の疾患の分子標的や分化誘導を狙った薬剤であり、病態との対応で判断する。

選択肢考察

  1. ×a.  亜ヒ酸

    亜ヒ酸(三酸化ヒ素)は急性前骨髄球性白血病(APL:acute promyelocytic leukemia)に用いる。APLは t(15;17) により PML-RARA 融合遺伝子が生じる白血病で、亜ヒ酸は PML-RARA 蛋白の分解を促し、白血病細胞の分化誘導とアポトーシスを起こす。再発・難治例のほか、近年は初発例でも全トランス型レチノイン酸と併用される。副作用としてQT延長や分化症候群がある。CMLの標準治療ではない。

  2. ○b.  イマチニブ

    イマチニブは BCR-ABL チロシンキナーゼのATP結合部位に結合して活性を阻害する分子標的薬で、CMLの原因分子を直接たたく。Ph染色体陽性の白血病細胞の増殖を抑え、アポトーシスを誘導する。登場によりCML慢性期の長期生存率は大きく改善し、現在も第2世代TKI(ダサチニブ、ニロチニブなど)と並んで慢性期CMLの初期治療の第一選択である。本例は Ph染色体と BCR-ABL1 融合遺伝子が証明された慢性期CMLであり、イマチニブが適応となる。主な副作用は浮腫(特に眼瞼周囲)、筋痙攣、皮疹、骨髄抑制などである。

  3. ×c.  ゲフィチニブ

    ゲフィチニブは上皮成長因子受容体(EGFR)のチロシンキナーゼを阻害する薬剤で、EGFR遺伝子変異陽性の進行・再発非小細胞肺癌(特に腺癌)に用いる。同じ「チロシンキナーゼ阻害薬」でも標的が異なり、BCR-ABL は阻害しないためCMLには用いない。重大な副作用として間質性肺炎がある。

  4. ×d.  ボルテゾミブ

    ボルテゾミブはプロテアソーム阻害薬で、異常蛋白の分解を妨げて腫瘍細胞にアポトーシスを起こす。主に多発性骨髄腫に用いられ、マントル細胞リンパ腫などにも適応がある。副作用として末梢神経障害、血小板減少、帯状疱疹の再活性化が知られる。CMLの治療薬ではない。

  5. ×e.  全トランス型レチノイン酸

    全トランス型レチノイン酸(ATRA:all-trans retinoic acid、トレチノイン)は PML-RARA 蛋白に作用して、分化が止まった前骨髄球を成熟顆粒球へと分化させる分化誘導療法薬で、APLの寛解導入に用いる。重要な副作用に分化症候群(発熱、呼吸困難、肺浸潤、胸水など)がある。CMLには適応がない。

CMLの概要

造血幹細胞レベルで t(9;22)(q34;q11.2) が起こり、22番染色体上の BCR と9番染色体上の ABL1 が融合する。生じたBCR-ABL蛋白は常に活性化したチロシンキナーゼとして働き、顆粒球系を中心に細胞を無秩序に増殖させる。この転座で短くなった22番染色体をPhiladelphia(Ph)染色体と呼ぶ。中高年に多く、健診での白血球増多を契機に見つかることが多い。

検査所見の特徴

・白血球著増(数万〜数十万/μL)。各成熟段階の顆粒球がそろって出現し、白血病裂孔がない(急性骨髄性白血病では芽球と成熟好中球の間の段階が欠ける)。 ・好塩基球・好酸球の増加。 ・血小板は正常〜増加することが多い。 ・好中球アルカリホスファターゼ(NAP)スコアの低下(類白血病反応では上昇し、鑑別に有用)。 ・血清ビタミンB12、LDH、尿酸の上昇。 ・脾腫。 ・確定診断は染色体分析(Ph染色体)、FISHまたはRT-PCRによる BCR-ABL1 融合遺伝子の証明。

病期

無治療では慢性期から移行期を経て急性転化期へ進み、急性転化すると急性白血病と同様に予後不良となる。現在のTKI治療下では、多くの患者が慢性期のまま長期生存できる。

治療と効果判定

・慢性期の初期治療:TKI(イマチニブ、ダサチニブ、ニロチニブなど)。 ・効果判定:血液学的効果、細胞遺伝学的効果(Ph陽性細胞の割合)、分子遺伝学的効果(定量PCRによる BCR-ABL1 mRNA量)を経時的に評価する。 ・TKI抵抗性の原因として ABL1 キナーゼ領域の点変異があり、T315I 変異にはポナチニブなどが用いられる。 ・TKI抵抗例・不耐容例、急性転化例では同種造血幹細胞移植も考慮される。 ・かつてはインターフェロンαやヒドロキシカルバミド(ハイドロキシウレア)が中心であったが、TKIの登場により治療体系は一変した。

選択肢の薬剤と対象疾患の整理

・イマチニブ:BCR-ABL(CML、Ph陽性急性リンパ性白血病)、KIT(消化管間質腫瘍:GIST) ・ゲフィチニブ:EGFR(EGFR変異陽性非小細胞肺癌) ・ボルテゾミブ:プロテアソーム(多発性骨髄腫) ・ATRA、亜ヒ酸:PML-RARA(APL)

POINT

・成熟段階のそろった顆粒球増多(白血病裂孔なし)+好塩基球増加+脾腫+血清ビタミンB12高値はCMLを示唆する。 ・確定診断は Ph染色体 t(9;22) と BCR-ABL1 融合遺伝子の証明。 ・CML慢性期の第一選択はBCR-ABLを標的とするチロシンキナーゼ阻害薬(イマチニブ、ダサチニブ、ニロチニブ)。 ・ATRAと亜ヒ酸はAPL、ゲフィチニブはEGFR変異陽性肺癌、ボルテゾミブは多発性骨髄腫、と標的分子と疾患を対応させて覚える。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。