大腸癌細胞の腫瘍形成能を促進するヒストン修飾酵素の同定と機能解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24590932
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山地 裕 東京大学, 医学部附属病院, 臨床登録医 (40376455)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 立石 敬介 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20396948)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 大腸癌 / エピジェネテイクス

Outline of Annual Research Achievements

癌におけるエピジェネテイクス制御およびその異常の重要性が明らかになった。本研究では大腸癌におけるヒストン修飾制御の重要性を検討した。方法として、ヒストン修飾ヒストンメチル化、脱メチル化酵素群などから順次そのshRNA搭載レンチウイルスを作成し、大腸癌細胞株で安定ノックダウン株を樹立し、癌細胞の表現型に影響を与える分子をスクリーニングした結果、KDM4Cの重要性を明らかにした。
KDM4C遺伝子は、その増幅が食道癌や乳癌で報告されているヒストンH3の9番目リジン（H3K9）の脱メチル化酵素KDM4Cをコードする。その分子は大腸癌組織の腫瘍部で高発現し、そのノックダウン細胞がin vitroにおける腫瘍形成能の低下を呈することを見出した。マイクロアレイを用いた発現解析から、KDM4Cノックダウンにより発現変化を認めるおよそ400遺伝子を抽出し、それらの遺伝子の中から腫瘍形成能の低下に関連する標的遺伝子候補JAG1を同定した。JAG1はNotchシグナルリガンドであるJagged1をコードし、そのノックダウンにより腫瘍形成能の低下が再現されることを確認した。クロマチン免疫沈降実験の結果から、KDM4CがJAG1遺伝子に結合することが示されたことから、以上の結果は大腸癌細胞においてKDM4CがJagged1を介した腫瘍形成能に関与していることを示唆していた。さらには、腫瘍形成の際に活性化されるWntシグナルの下流でKDM4Cの発現が誘導され、それが同じくWntシグナルの下流で発現するJAG1の転写を活性化することでさらに腫瘍形成を促進する、というKDM4C依存的なFeed- forward メカニズムの存在を明らかにした。以上の知見は論文が発表なされた(Carcinogenesis. 2013 Oct;34(10):2380-8.)。

Research Products

• [Journal Article] Loss of histone demethylase KDM6B enhances aggressiveness of pancreatic cancer through downregulation of C/EBPα. (2014)
  • Author(s): Yamamoto K, Tateishi K, Kudo Y, Sato T, Yamamoto S, Miyabayashi K, Asaoka Y, Ijichi H, Hirata Y, Otsuka M, Nakai Y, Isayama H, Ikenoue T, Kurokawa M, Fukayama M, Kokudo N, Omata M and Koike K.
  • Journal Title: Carcinogenesis Volume: 35 Pages: 2404-14
  • DOI: 10.1093/carcin/bgu136.
  • Peer Reviewed