Aberrant gene transcription based on chromatin structure in rheumatoid arthritis synovial fibroblasts

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09903
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 荒木 靖人 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (10580839)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 関節リウマチ / エピジェネティクス

Outline of Annual Research Achievements

関節リウマチ(RA)は、いまだ原因が完全に解明されていない根治の難しい関節炎疾患である。RA滑膜線維芽細胞(SFs)におけるクロマチン構造と転写因子複合体の相互作用による遺伝子転写異常の機構を解明する事により、RAの病態におけるエピジェネティクス制御異常を明らかにできる。その結果、RASFsにおいて遺伝子転写が異常となり活性化を来す仕組みが判明する。本研究では、クロマチンの立体的構造という新しい視点から、RAにおける遺伝子転写の制御異常を解明する事を目的とし、クロマチン構造の解析と同時にゲノムDNAの転写制御領域に結合する転写因子を明らかにした。埼玉医科大学倫理委員会の承認下に、RAおよび変形性関節症(OA)患者より人工関節置換術時に滑膜組織を採取し、コラゲナーゼとヒアルロニダーゼにて処理後、4~8回継代培養した細胞をSFsとして実験に用いた。まず、RASFsのゲノムDNAにおける転写制御領域をFAIRE-seq法により同定した。ヌクレオソームに巻き付いていないゲノムDNAの部分に転写制御領域が存在しており、転写因子などのDNA結合タンパク質の複合体が結合して、遺伝子転写を制御している。その多くは遺伝子転写の活性化と関連するプロモーターやエンハンサー領域である。RASFs特異的なFAIRE領域の塩基配列から転写因子のコンセンサス・モチーフ解析により結合する転写因子としてSOX11を同定した。さらに、ChIP-seq法によるヒストンメチル化の解析により、クロマチン構造を解析した。その結果、RASFs特異的なエンハンサー領域を同定する事ができた。