2017 Fiscal Year Research-status Report
エピトランスクリプトーム解析による新規がん治療標的の探索
| Project/Area Number |
16K07113
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
蝉 克憲 京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (90633058)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | がん / エピゲノム / エピトランスクリプトーム / ヒトES細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
DNAメチル化修飾は、遺伝子発現調節機構として知られるエピジェネティクス修飾の1つであるが、近年、RNAも同様にメチル化を受けることが報告された。RNAのメチル化は、mRNAの発現量調節や安定性、スプライシング、miRNAの結合能調節など様々な機能に関与することが明らかとなっており、エピジェネティクスと同様にゲノム配列に拠らない遺伝子発現制御機構として、エピトランスクリプトームと呼ばれ注目を集めている。申請者は、がん細胞を用いて、RNAメチル化というmRNAの転写後調節機構が、どのようなメカニズムで遺伝子の発現量や機能調節を行っているかを明らかにすると共に、がん細胞特異的なエピトランスクリプトーム変化から、抗がん剤の治療標的となりうる遺伝子の探索を行うことを目的としている。昨年度までに、幾つかのがん細胞種においてRNAメチル化に関連する遺伝子についてノックダウンを行った結果、肺がん細胞において腫瘍形成能に大きな影響が認められた。今年度は、幾つかのがん細胞、ヒト多能性幹細胞についてRNA-seq、及びマイクロアレイを行い、発現解析を行うと共に、スプライシングパターンの変化が見られる遺伝子の同定を行っている。また、公開されているRNA-seqデータを利用し、正常体細胞を含む様々な細胞種についてスプライシングパターンの解析を行うことで、がん細胞特異的なスプライシングパターンの同定を試みている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度、ヒトRNAメチル化関連遺伝子をノックダウン可能なshRNAによりがん細胞におけるRNAメチル化変化を誘導したところ、幾つかの細胞種において腫瘍形成能に影響が見られた。現在、これらのがん細胞種について、RNA-seq及びマイクロアレイにより発現解析を行っている。また、RNAメチル化関連遺伝子を特異的にノックダウンするためのshRNA発現レンチウイルスを作成した。このレンチウイルスを用いて、複数のヒトがん細胞株においてRNAメチル化関連遺伝子のノックダウンを行い、増殖性や腫瘍形成能に影響が見られるがん細胞株の同定を行った結果、腫瘍形成能に顕著な差が認められるがん細胞株の同定に成功した。現在、これらのがん細胞種について、RNA-seq及びマイクロアレイを用いた網羅的発現解析を進めている。本年度は所属研究室の移転に伴い、所属研究室が変更となったため、がん細胞だけではなく、ヒトES細胞に対象を広げ、研究を進めている。RNAメチル化はマウスES細胞の未分化性を維持する作用があることが知られている。所属研究室では、ナイーブ型ヒトES細胞の樹立系が確立されていたことから、ナイーブ型とプライム型ES細胞を用いてRNA-seqを行い、スプライシングパターンの変化を調査している。また、がん細胞に見られるスプライシングパターンが、がん細胞特異的かどうかを検討するために、公共データベースから正常体細胞を含む様々な細胞種のRNA-seqデータを収集し、解析を行っている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に作成したドキシサイクリン存在下でshRNAを発現誘導可能なプラスミドをヒトES細胞に導入し、プライム型からナイーブ型へのリセットや分化時におけるRNAメチル化の影響を観察する。さらに、ES細胞はがん細胞に類似した代謝パターンを示すことから、代謝関連遺伝子に着目してRNA-seqデータの解析を行うことを予定してしている。RNAメチル化の標的となる遺伝子が同定されてた際には、がん細胞、ヒトES細胞を用いてRNAメチル化が誘導する発現変化、スプライシングパターン変化のメカニズムの解明に着手する。
|
