ミトコンドリアDNAのメチル化を指標とした癌の体液診断に関する研究

• Project/Area Number: 14657625
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Laboratory medicine
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 前川 真人 浜松医科大学, 医学部, 教授 (20190291)
• Project Period (FY): 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2002: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: がん / ミトコンドリアDNA / メチル化 / PCR-SSCP / 体液診断

Research Abstract

癌における遺伝子異常として、遺伝子変異と欠失の他にメチル化が注目されている。確かに、癌化の過程で、また結果として、いくつかの遺伝子がメチル化されている。それらのいくつかは発癌の過程で重要であり、発癌メカニズムの一翼をなしていると考えられている。また、メチル化異常を癌診断の指標として考えることもできる。ただ、これらの研究は核ゲノムにおける変化であって、細胞内にはもう一つ、ミトコンドリアゲノムが存在する。果たして、ミトコンドリアという小器官の中で、DNAはメチル化を受けるのだろうか。もし、癌細胞でミトコンドリアDNAがメチル化を受けているとするならば、核DNAに比べて圧倒的に量が多いミトコンドリアDNAのメチル化を指標として、高感度に癌細胞の存在を診断することができるのではないかと考え、今回の検討を行った。
ミトコンドリアDNA内でCpG配列が比較的多い領域を3カ所選択し、sodium bisulfite処理後のDNAをPCR-SSCPで解析した。15種類の癌細胞株、31種類の胃がん組織、10種類の大腸がん組織から抽出したDNAを試料として上記の方法で検討したところ、2種類の胃癌細胞株を除いた胃癌組織、全ての癌細胞株・大腸癌組織でミトコンドリアDNAのメチル化は認められなかった。メチル化が疑われた2種類の胃癌細胞においても軽い部分的なメチル化のみであった。ミトコンドリア内では、細胞内、核内のようにメチル化酵素が働く環境にないのではないかと考えられた。それは、内部環境もしくは環状DNAであることに起因しているかもしれない。
結論として、ミトコンドリアDNAのメチル化を癌細胞の指標とすることは困難であることが判明した。