エピゲノム、ゲノム、ミローム解析による臨床検査値異常のメカニズムに関する研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21390180
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 前川 真人 Hamamatsu University School of Medicine, 医学部, 教授 (20190291)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹下 明裕 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (00242769) ; 飯野 和美 浜松医科大学, 医学部附属病院, 助教 (90402263) ; 渡邊 良久 浜松医科大学, 医学部, 助教 (00362187) ; 橋本 大 浜松医科大学, 保健管理センター, 講師 (20467236)
• Keywords: 乳酸デヒドロゲナーゼ / ワールブルグ効果 / DNAメチル化 / miRNA / K-ras / HIF1α

Research Abstract

我々はLDアイソザイムパターンの異常が、LDHA,LDHBのDNAメチル化による発現量のバランスの崩れに基づくことを明らかにしたが、このときのmiRNAプロファイルを網羅的に比較・解析する。そのために、各種細胞株のLDHA,LDHB遺伝子プロモーター領域のメチル化を調べたところ、他の白血病・リンパ腫、脳腫瘍、肺癌、胃癌、膵癌、大腸癌、泌尿生殖器系の癌(腎癌、尿管癌、膀胱癌)64種類のうち、胃癌細胞株で4種類、膵癌細胞株で1種類にLDHBプロモーター領域のメチル化を認めた。LDHA遺伝子メチル化は見出されなかった。
癌細胞ではワールブルグ効果、すなわち好気的解糖が行われている。すなわちLDHAが多い方が得であり、LDHB不活化は生存戦略として合理的と考えられる。糖の少ない状況下ではGT1発現が亢進し、グルコースの取り込みが盛んになり乳酸をたくさん合成し増殖しているが、K-rasなどの変異が入っている方が強く、ヘキソキナーゼ阻害剤3BrPA添加で生きられなくなる。LDHAはHIF1αの経路も知られており酸欠条件で増加する。そこで、低グルコース状況、低酸素状況でLDHAを巡る環境はどのように変化するのか、LDHB遺伝子メチル化の胃癌細胞株を実験対象として選択し、非メチル化細胞株を対照として調べる。K-rasは解糖系との関連性が予測されるので、LDHBメチル化でK-ras変異を有するNEDATE,PSN1、有しないMKN28,MKN74,KATOIIIを選択した。脱メチル化剤、ヒストンアセチル化酵素阻害剤を加えて培養し、遺伝子発現の変化を網羅的に遺伝子発現量とmiRNA発現量のマイクロアレイで調べた。また、Oxamate添加によるLD阻害の影響、3-bromopyruvate添加によるヘキソキナーゼ阻害による解糖系の阻害の影響も同様に調べている。

Research Products

• [Journal Article] Spatiotemporal regulation of DNA replication in the human genome and its association with genomic instability and disease (2010)
  • Author(s): Watanabe Y, Maekawa M.
  • Journal Title: Curr Med Chem. 17(3) Pages: 222-233
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification and characterization of a novel germline p53 mutation in a patient with glioblastoma and colon cancer (2009)
  • Author(s): Yamada H, Shinmura K, Yamamura Y, Kurachi K, Nakamura T, Tsuneyoshi T, Yokota N, Maekawa M, Sugimura H.
  • Journal Title: Int J Cancer 125(4) Pages: 973-976
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CMC-544 (inotuzumab ozogamicin) shows less effect on multidrug resistant cells : analyses in cell lines and cells from patients with B-cell chronic lymphocytic leukaemia and lymphoma (2009)
  • Author(s): Takeshita A, Shinjo K, Yamakage N, Ono T, Hirano I, Matsui H, Shigeno K, Nakamura S, Tobita T, Maekawa M, Ohnishi K, Sugimoto Y, Kiyoi H, Naoe T, Ohno R.
  • Journal Title: Br J Haematol. 146(1) Pages: 34-43
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CMC-544 (inotuzumab ozogamicin), an anti-CD22 immuno-conjugate of calicheamicin, alters the levels of target molecules of malignant B-cells (2009)
  • Author(s): Takeshita A, Yamakage N, Shinjo K, Ono T, Hirano I, Nakamura S, Shigeno K, Tobita T, Maekawa M, Kiyoi H, Naoe T, Ohnishi K, Sugimoto Y, Ohno R.
  • Journal Title: Leukemia 23(7) Pages: 1372
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 大腸癌におけるポリコームグループ遺伝子Xの役割 (Role of polycomb group gene X in colorectal cancer) (2009)
  • Author(s): 清遠英司, 新村和也, 椙村春彦, 前川真人
  • Organizer: 日本癌学会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] 神経膠芽腫と大腸がんを発症した患者におけるp53遺伝子の新規生殖細胞系列変異の同定および機能解析 (Identification and characterization of a novel germline p53 mutation in a patient with glioblastoma and colon cancer) (2009)
  • Author(s): 山田英孝, 新村和也, 山村泰弘, 倉地清隆, 中村利夫, 常吉俊宏, 横田尚樹, 前川真人, 椙村春彦
  • Organizer: 日本癌学会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] 腫瘍関連遺伝子群が局在しているゲノム不安定化部位の解析 (2009)
  • Author(s): 渡邊良久, 前川真人
  • Organizer: 臨床化学会
  • Place of Presentation: 長崎市
  • Year and Date: 2009-09-18
• [Presentation] DNA複製タイミングを指標にした癌ゲノム解析 (2009)
  • Author(s): 渡邊良久, 前川真人
  • Organizer: 日本遺伝子診療学会
  • Place of Presentation: 札幌市
  • Year and Date: 2009-07-30