Clarification of genome/epigenome interaction in microsatellite instable gastric cancer

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07457
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 松坂 恵介 千葉大学, 医学部附属病院, 准教授 (40610150)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: マイクロサテライト不安定性 / TP53 / エピジェネティクス / 胃癌の分子基盤

Outline of Annual Research Achievements

応募者らは、胃癌のDNAメチル化と遺伝子変異に関する先行研究により、過去の報告で定義した通り胃癌はDNAメチル化形質に基づいて明瞭に層別化されることを明らかにしてきた。その中でもDNAメチル化と遺伝子変異が高度に蓄積した一群として、DNAミスマッチ修復機構の破綻によるマイクロサテライト不安定性(MSI)を有した胃癌に改めて着目した。その結果、共通した特徴としてKRAS変異、TGFβ経路の不活化、野生型TP53、MLH1発現消失、MLL3不活化型変異が確認された。
そこで、MSI陽性胃癌の本態解明を目指す目的で、shRNAライブラリーとヒト初代培養細胞株を用いて、TP53非依存的な早期細胞老化経路の解析を行った。これは初代ヒト線維芽細胞株に対してタモキシフェン誘導下にRASの活性化を来すことで早期細胞老化を誘導する実験系を用いて、ヒトの遺伝子を網羅的に搭載したshRNAライブラリーにより早期細胞老化に重要な遺伝子をスクリーニングする実験系である。
その結果、TP53やp16以外に複数の遺伝子の抽出に成功した。これらのデータと胃癌の臨床サンプルにおけるデータとを比較し、さらに胃癌細胞株のRNA-seqのデータについても合わせて検討した上で機能解析を行っている。また、TP53が野生型であることの意義について着目した解析を進めており、TP53を抑制する因子とその阻害剤についても解析中である。
特に高DNAメチル化胃癌においてメチル化の標的となっている遺伝子の中に、TP53蛋白質と相互作用し、その機能を活性化させる因子に着目している。すなわち、異常高DNAメチル化によるサイレンシングがTP53の機能抑制に寄与している可能性があり、TP53が野生型でも発癌に至る機序の一端が示唆される所見である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究の導入部分については概ね順調に進んでいるが、職場の異動に伴いやや進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

胃癌の臨床データとヒト線維芽細胞株を用いた解析、胃癌細胞株を用いたデータを用いて、MSI陽性胃癌を含めたTP53が野生型の胃癌における発癌機構について着目した論文の執筆を引き続き進めているところである。

Causes of Carryover

R2年度は実験により得られたデータ解析に主眼を置いていたため、予算の使用頻度が減った。R3年度は新たなデータ抽出のために実験を行い使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Establishment of epigenetic markers to predict irradiation efficacy against oropharyngeal cancer (2020)
  • Author(s): Kurokawa Tomoya, Nakagawa Takuya, Matsusaka Keisuke, Fukuyo Masaki, Mima Masato, Misawa Kiyoshi, Rahmutulla Bahityar, Ikeda Jun‐ichiro, Hanazawa Toyoyuki, Okamoto Yoshitaka, Kaneda Atsushi
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 111 Pages: 1407～1416
  • DOI: 10.1111/cas.14338
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stratification of HPV‐associated and HPV‐negative oropharyngeal squamous cell carcinomas based on DNA methylation epigenotypes (2020)
  • Author(s): Nakagawa Takuya, Matsusaka Keisuke, Misawa Kiyoshi, Ota Satoshi, Fukuyo Masaki, Rahmutulla Bahityar, Kunii Naoki, Sakurai Daiju, Hanazawa Toyoyuki, Matsubara Hisahiro, Okamoto Yoshitaka, Kaneda Atsushi
  • Journal Title: International Journal of Cancer Volume: 146 Pages: 2460～2474
  • DOI: 10.1002/ijc.32890
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epstein‐Barr virus‐positive gastric cancer involves enhancer activation through activating transcription factor 3 (2020)
  • Author(s): Asakawa Yuta, Okabe Atsushi, Fukuyo Masaki, Li Wenzhe, Ikeda Eriko, Mano Yasunobu, Funata Sayaka, Namba Hiroe, Fujii Takahiro, Kita Kazuko, Matsusaka Keisuke, Kaneda Atsushi
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 111 Pages: 1818～1828
  • DOI: 10.1111/cas.14370
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High expression of CXCL14 is a biomarker of lung adenocarcinoma with micropapillary pattern (2020)
  • Author(s): Sata Yuki, Nakajima Takahiro, Fukuyo Masaki, Matsusaka Keisuke, Hata Atsushi, Morimoto Junichi, Rahmutulla Bahityar, Ito Yuki, Suzuki Hidemi, Yoshino Ichiro, Kaneda Atsushi
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 111 Pages: 2588～2597
  • DOI: 10.1111/cas.14456
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cross-species chromatin interactions drive transcriptional rewiring in Epstein-Barr virus-positive gastric adenocarcinoma (2020)
  • Author(s): Okabe Atsushi, Huang Kie Kyon, Matsusaka Keisuke, Fukuyo Masaki, Xing Manjie, Ong Xuewen, Hoshii Takayuki, Usui Genki, Seki Motoaki, Mano Yasunobu, Rahmutulla Bahityar, Kanda Teru, Suzuki Takayoshi, Rha Sun Young, Ushiku Tetsuo, Fukayama Masashi, Tan Patrick, Kaneda Atsushi
  • Journal Title: Nature Genetics Volume: 52 Pages: 919～930
  • DOI: 10.1038/s41588-020-0665-7
  • Peer Reviewed