Discovering therapeutic epigenetic targets using whole genome siRNA screening

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09321
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 岡本 泰幸 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (60444973)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 香月 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (00405200)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: DNAメチル化

Outline of Annual Research Achievements

17遺伝子の中で脱メチル化剤との併用療法でGFPの活性化を強く誘導した遺伝は、ATF7IP （activating transcriptional factor 7-interacting protein 1）とCHD4 (Chromodomain Helicase DNA Binding Protein 4)であった。また、単独療法でDNMT1以上に強いGFPの再活性化を誘導した遺伝子はsplicing関連遺伝子であった。RNAseqではCHD４をノックアウト後に再活性化される遺伝子は脱メチル化剤にて再活性化される遺伝子と共通のターゲットを有するが、多くは異なるターゲットであった。CHD4のノックダウンと脱メチル化剤の併用療法ではより多くの遺伝子の再活性化をみとめ、このとき再活性化した遺伝子の多くはDNAメチル化をみとめる遺伝子であった。このとき、再活性化した遺伝子をオントロジー解析したところアポトーシス、セルサイクルに関連する遺伝子が有意に集積していた。CHD4と腫瘍の増殖に関して大腸がんの細胞株（SW48、HCT116）と正常細胞（HEK293、IMR90）を用いて検討した。
CHD4ノックダウンではコントロールに比較して大腸癌の細胞株の増殖を抑制し、正常細胞の増殖は抑制しなかった。また、脱メチル化剤との併用では、大腸がん細胞株の増殖を強く抑制し、HEK293に対しては増殖の抑制は認めず、IMR90に対しては軽度の増殖抑制をみとめた。このことより正常細胞に対する有毒性が示唆されたが、同程度の抗腫瘍効果を認めるHDAC阻害剤と脱メチル化剤の併用療法では正常細胞に対してより強い増殖抑制を認めたことより、CHD4のノックダウンはHDACと同程度の抗腫瘍作用を認める一方で、正常細胞に対する作用は軽度であることがわかった。