バイオインフォマティクスを活用したp53ネットワーク探索と癌治療への応用

• Project Area: Integrative Systems Understanding of Cancer for Advanced Diagnosis, Therapy and Prevention
• Project/Area Number: 25134715
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 時野 隆至 札幌医科大学, 医学部, 教授 (40202197)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2014: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2013: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: p53 / ゲノム / バイオインフォマティクス / がん抑制遺伝子 / 転写因子 / 非コードRNA

Outline of Annual Research Achievements

p53結合モチーフ認識アルゴリズムを利用して，全ヒトゲノム配列探索により約64万のp53モチーフを同定した。アデノウイルスベクターでp53を発現させた肺がん細胞H1299における次世代シーケンサーを用いたクロマチン免疫沈降解析（ChIP-seq）によるピークと重複するものが20.0%であった。その内約半数は遺伝子間に存在することから，遺伝子介在性非コードRNA (lincRNA) がp53の標的となっている可能性が高いと考えられた。データベースに登録されている約14,000のヒト lincRNA のうち，その上下流10kbにp53モチーフと重複するChIP-seqピークを持つlincRNAを抽出した。qRT-PCRにより発現解析を行ったところ，23個のlincRNAがp53によって転写誘導されることを確認した。
さらに機能的解析により，このうち特定のp53標的lincRNAの発現抑制がp53関連アポトーシス誘導を調整したり，特定の遺伝子群の発現を促進したりする結果を得ることができた。この結果は，腫瘍抑制を含めた多様な生理的機能においてp53とlincRNAが複雑な転写ネットワークを形成していることを示唆している。今後はこのようなp53の基礎的研究から新たな診断法やがん治療開発への臨床応用につながる研究をめざしたい。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Array-based genome-wide RNAi screening to identify shRNAs that enhance p53-related apoptosis in human cancer cells. (2014)
  • Author(s): Idogawa M, Ohashi T, Sugisaka J, Sasaki Y, Suzuki H, Tokino T
  • Journal Title: Oncotarget Volume: 5 Pages: 7540-7548
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Forkhead transcription factor FOXF1 is a novel target gene of the p53 family and regulates cancer cell migration and invasiveness (2014)
  • Author(s): Tamura M, Sasaki Y, Koyama R, Takeda K, Idogawa M, Tokino T
  • Journal Title: Oncogene Volume: (in press) Issue: 40 Pages: 4837-4846
  • DOI: 10.1038/onc.2013.427
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Identification and analysis of large intergenic non-coding RNAs regulated by p53 family members through a genome-wide analysis of p53-binding sites (2014)
  • Author(s): Idogawa M, Ohashi T, Sasaki Y, Maruyama R, Kashima L, Suzuki H, Tokino T
  • Journal Title: Hum Mol Genet Volume: 23 Issue: 11 Pages: 2847-2857
  • DOI: 10.1093/hmg/ddt673
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] MicroRNA-31 expression in relation to BRAF mutation, CpG island methylation and colorectal continuum in serrated lesions (2014)
  • Author(s): Ito M, Mitsuhashi K, Igarashi H, Nosho K, Yamamoto H
  • Journal Title: Int J Cancer Volume: (Epub ahead of print) Issue: 11 Pages: 2507-2515
  • DOI: 10.1002/ijc.28920
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Clinical Genomicsを目指した半導体NGSによるがんゲノム解析 (2014)
  • Author(s): 丸喜明，佐々木泰史，中村友紀，横井左奈，大平美紀，時野隆至，永瀬浩喜
  • Journal Title: 実験医学（羊土社） Volume: 32 Pages: 1781-1788
• [Journal Article] AKR1B10, a transcriptional target of p53, is Downregulated in Colorectal Cancers Associated with Poor Prognosis (2013)
  • Author(s): Ohashi T et al.
  • Journal Title: Mol Cancer Res Volume: 11 Issue: 12 Pages: 1554-1163
  • DOI: 10.1158/1541-7786.mcr-13-0330-t
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Methylation of a panel of microRNA genes is a novel biomarker for detection of bladder cancer (2013)
  • Author(s): Shimizu T, Suzuki H, Nojima M, Kitamura H, Yamamoto E, Maruyama R, Ashida M, Hatahira T, Kai M, Masumori N, Tokino T, Imai K, Tsukamoto T, Toyota M
  • Journal Title: Eur Urol Volume: 63 Issue: 6 Pages: 1091-1100
  • DOI: 10.1016/j.eururo.2012.11.030
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA methyltransferase 1 is essential for initiation of the colon cancers (2013)
  • Author(s): Morita R,Hirohashi Y,Suzuki H, et al
  • Journal Title: Experimental and Molecular Pathology Volume: 94 Issue: 2 Pages: 322-329
  • DOI: 10.1016/j.yexmp.2012.10.004
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Identification and analysis of large intergenic non-coding RNAs regulated by p53 family members through a genome-wide analysis of p53 binding sites. (2014)
  • Author(s): Idogawa M, Ohashi T, Sasaki Y, Tokino T
  • Organizer: 16th International p53 Workshop.
  • Place of Presentation: Stockholm, Sweden.
  • Year and Date: 2014-06-17
• [Presentation] Genome-based personalized medicine in oncology. (2014)
  • Author(s): Tokino T
  • Organizer: The 18th International Congress of Personalized Medicine.
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（札幌市）
  • Year and Date: 2014-06-14
  • Invited
• [Presentation] p53 family network and tumor suppression. (2014)
  • Author(s): Sasaki Y, Tamura, M, Takeda K, Idogawa M, Maruyama R, Suzuki H, Shinomura Y, Tokino T
  • Organizer: The 3rd International Symposium on Genetic Regulation and Targeted Therapy of Cancer and 5th Symposium of A3 Foresight Program
  • Place of Presentation: Zhangjiajie, China.
  • Year and Date: 2014-06-13
• [Presentation] Forkhead transcription factor FOXF1 is a novel target gene of the p53 family and regulates cancer cell migration and invasiveness. (2014)
  • Author(s): Tokino T, Tamura M, Idogawa M, Sasaki Y
  • Organizer: American Association of Cancer Research (AACR) Annual Meeting.
  • Place of Presentation: San Diego, USA.
  • Year and Date: 2014-04-06
• [Remarks] 札幌医科大学医学部附属フロンティア医学研究所ゲノム医科学部門 業績
  • URL: http://web.sapmed.ac.jp/canmol/paper.html
• [Remarks] 札幌医大フロンティア研ゲノム医科学部門
  • URL: http://web.sapmed.ac.jp/canmol/