網羅的遺伝子解析とヒトオルガノイドを用いた腹膜偽粘液腫の基盤研究

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K08108
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高根 希世子 東京大学, 医科学研究所, 助教 (60756112)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 腹膜偽粘液種 / DNAメチル化 / オルガノイド

Outline of Annual Research Achievements

我々は45検体の腹膜偽粘液腫(Pseudomyxoma peritonei:PMP)に対し、全エクソームシーケンス解析を行い、その中で腫瘍含有率が35%以上ある15検体のPMPと8検体の非癌性大腸組織について、ゲノムワイドDNAメチル化解析と発現解析を行った。その結果、15個のPMPはDNAメチル化において少なくとも2つのエピジェノタイプ、ユニークメチル化エピジェノタイプ（UME）と正常様メチル化エピジェノタイプ（NLME）に分類されることがわかった。さらに大腸がんをDNAメチル化レベルにより4群に層別化可能なプローブを用いて、The Cancer Genome Atlas (TCGA)データベース上の大腸がん297例と正常大腸粘膜37例をPMPと比較したところ、UME 型 PMP は LME型大腸がんに、NLME 型 PMP は NLME型大腸がんに分類された。この結果からも、PMPには少なくとも2つのサブタイプが存在することが判明した。これらの結果は論文にまとめ、報告済みである。
さらに発現解析と組み合わせ、DNAメチル化が有意に上昇し、発現が有意に減少する36遺伝子を同定した。その中で、現在我々はヒトのがんと関連することが示唆され、なおかつ10検体正常とPMP組織のペアにおいて、すべてのPMP組織で発現が有意に減少するTSPYL5とHOXD1という2つの遺伝子に注目している。同遺伝子の発現が低い大腸癌細胞株HCT116を用いて遺伝子発現実験を行った結果、TSPYL5が細胞遊走に重要な役割を果たしていることが示唆され、さらにHOXD1については、分化への関与が示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

すでにPMP検体を用い、DNAメチル化が有意に上昇し、発現が有意に減少する36遺伝子を同定しており、現在はその遺伝子群の精査を行っている。
また、オルガノイドの検体数も順調に増えており、遺伝子が決定次第、機能解析を行える環境が整いつつある。

Strategy for Future Research Activity

すでにPMP検体を用い、DNAメチル化が有意に上昇し、発現が有意に減少する36遺伝子を同定しており、現在はその遺伝子群の精査を行っている。上記で触れたTSPYL5とHOXD1を用い、PMPオルガノイドにおいても同様の結果が得られるか、検体数を増やしても同様の結果となるか検討する。また、すでに得られている36遺伝子の他の遺伝子についても検討していく。

Causes of Carryover

旅費に12万を計上していたが、急遽宿泊を必要としなくなったため、計上していない。
また、論文投稿費が円安の影響で予想以上に高く、そちらに旅費分を入れたが、少量分余剰が出た。そのため、その余剰分を次年度使用とした。

Research Products

• [Journal Article] Genome-wide analysis of DNA methylation in pseudomyxoma peritonei originated from appendiceal neoplasms (2024)
  • Author(s): Takane K, Cai T, Noguchi R, Gohda Y, Ikenoue T, Yamaguchi K, Ota Y, Kiyomatsu T, Yano H, Fukuyo M, Seki M, Bahityar R, Kaneda A, Furukawa Y
  • Journal Title: Oncology Volume: 1 Pages: 12
  • DOI: 10.1159/000536219
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of PVRL4, a molecular target for cancer treatment, is transcriptionally regulated by FOS (2024)
  • Author(s): Nanamiya T*, Takane K*, Yamaguchi K, Okawara Y, Arakawa M, Saku A, Ikenoue T, Fujiyuki T, Yoneda M, Kai C, Furukawa Y
  • Journal Title: Oncol Rep Volume: 51 Pages: 17
  • DOI: 10.3892/or.2023.8676
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of cancer driver mutations in liquid-based cytology samples for the screening of endometrial diseases (2023)
  • Author(s): Matsuura M*, Takane K*, Yamaguchi K, Ikenoue T, Hatakeyama S, Kurokawa S, Tamate M, Akimoto T, Iwasaki M, Sugita S, Hasegawa T, Ota Y, Saito T, Furukawa Y
  • Journal Title: BJC Reports Volume: 1 Pages: 18
  • DOI: 10.1038/s44276-023-00020-y
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bromodomain protein BRD8 regulates cell cycle progression in colorectal cancer cells through a TIP60-independent regulation of the pre-RC complex (2023)
  • Author(s): Yamaguchi K, Nakagawa S, Saku A, Isobe Y, Yamaguchi R, Sheridan P, Takane K, Ikenoue T, Zhu C, Miura M, Okawara Y, Nagatoishi S, Kozuka-Hata H, Oyama M, Aikou S, Ahiko Y, Shida D, Tsumoto K, Miyano S, Imoto S, Furukawa Y
  • Journal Title: iScience Volume: 26 Pages: 106563
  • DOI: 10.1016/j.isci.2023.106563
• [Presentation] 子宮内膜疾患のリキッドバイオプシーによるドライバー遺伝子変異の同定 (2023)
  • Author(s): 高根希世子, 松浦基樹, 山口貴世志, 池上恒雄, 畠山晴良, 黒川晶子, 玉手雅人, 秋元太志, 岩崎雅宏, 杉田慎太郎, 長谷川匡, 大田泰徳, 齋藤豪, 古川洋一
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 大腸がんにおけるTIP60複合体構成因子BRD8の制御と機能 (2023)
  • Author(s): 山口貴世志, 中川沙弥, 大河原悠哉, 高根希世子, 池上恒雄, 秦裕子, 尾山大明, 長門石曉, 津本浩平, 愛甲丞, 志田大, 山口類, 宮野悟, 井元清哉, 古川洋一
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 虫垂原発腹膜偽粘液腫の網羅的DNAメチル化解析 (2023)
  • Author(s): 蔡庭偉, 高根希世子, 山口貴世志, 池上恒雄, 合田良政, 清松知充, 矢野秀朗, 福世真樹, 関元昭, 金田篤志, 古川洋一
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Wnt/β-cateninシグナルで制御されるODAM遺伝子の遠位エンハンサー領域の同定 (2023)
  • Author(s): 中川沙弥, 山口貴世志, 高根希世子, 池上恒雄, 牛久哲男, 田中麻理子, 西塚哲, 愛甲丞, 志田大, 古川洋一
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会