H2A.ZとH2A.Xに着目したエピゲノム変化と乳癌発生分子機構の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K06756
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田辺 真彦 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30572333)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: エストロゲン / エストロゲン受容体 / H2A.Z / H2A.X / エピゲノム / 相同組み換え修復

Outline of Annual Research Achievements

エストロゲン刺激依存的乳癌発生分子機構の解明にあたり、ERα標的遺伝子の中でH2A.Z, H2A.Xの双方が遺伝子プロモーター領域に存在する遺伝子群の絞り込みを行った。この中には,HBOC症候群の原因遺伝子であるBRCA1/2ではなく、遺伝性乳癌と関連し、DNA2本鎖損傷の相同組み換え修復に関わる遺伝子群が含まれていた。このため、BRCA1/2に加え、PALB2, CHEK2, BARD1, ATM, RAD51C, RAD51Dのエストロゲン刺激依存的発現変動を評価することとした。
月経サイクルのような周期的エストロゲン刺激が、乳癌の易罹患性に関わる遺伝子群をエピゲノムレベルで制御していることが明らかとなれば、乳癌発生分子機構の一端が明らかになる可能性がある。
日常診療に普及しているがんゲノムパネル検査においては、BRCA1/2の生殖細胞系列遺伝子変異以外に、PALB2, CHEK2, BARD1, ATM, RAD51C, RAD51Dの生殖細胞系列遺伝子変異/体細胞変異が明らかになる頻度は低い。エピゲノムレベルでBRCA1/2およびPALB2, CHEK2, BARD1, ATM, RAD51C, RAD51Dの発現が抑制されていることがDNA2本鎖損傷の相同組み換え修復不全に直結しているとすれば、体細胞レベルでhomologous recombination deficiency(HRD)を直接評価することの意義が高まる。本研究における乳癌発生分子機構解明は乳癌治療方法選択の基盤にもなりうると考えている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

エストロゲン刺激依存的乳癌発生分子機構の解明にあたり、当初はERα標的遺伝子の中でH2A.Z, H2A.Xの双方が遺伝子プロモーター領域に存在する遺伝子群の絞り込みをChIPアッセイで行う計画であったが、既存のデータベースを駆使してこの絞り込みを行った。
この中には,HBOC症候群の原因遺伝子であるBRCA1/2ではなく、遺伝性乳癌と関連し、DNA2本鎖損傷の相同組み換え修復に関わる遺伝子群が含まれていた。乳癌易罹患性に関与することが報告されている遺伝子群（BRCA1, BRCA2, PALB2, CHEK2, BARD1, ATM, RAD51C, RAD51D)に重点をおくことでより確実な成果が得られると見込んだ。

Strategy for Future Research Activity

乳癌培養細胞株MCF7を用いて、エストロゲン刺激（容量依存的/周期的）を加えて、BRCA1, BRCA2, PALB2, CHEK2, BARD1, ATM, RAD51C, RAD51Dのタンパク質レベル、mRNAレベルでの発現変動を網羅的に評価する。この中に優位に発現が低下するものを同定し、そのプロモーター領域のエピゲノム変化を明らかにする。もし、これらのタンパク質群の変動が変化しない場合には、再度H2A.Z, H2A.Xに着目して、エストロゲン刺激依存的発癌分子機構に関与する遺伝子群を探索する。

Causes of Carryover

計画していたChIPアッセイをデータベース解析とし、その結果に基づき必要な抗体を購入することとしたため差額が生じた。