2015 Fiscal Year Annual Research Report
肝細胞特異的機能発現機構の統合的理解と高度機能維持肝細胞/培養系の構築
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25460088
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
中村 和昭 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 薬剤治療研究部, 室長 (80392356)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 肝細胞培養系 / DNAメチル化 / 高機能培養肝細胞 / PKR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに、ヒト肝がん由来細胞株であるHepG2細胞を用いて、DNAメチル化阻害剤であるゼブラリンによるシトクロムP450（CYP）遺伝子発現亢進とその作用機序を検討し、ゼブラリンがDNAメチル基転移酵素（DNMT）とdouble-stranded RNA-dependent protein kinase (PKR)の抑制を介して、CYP遺伝子発現を亢進することを見出した。本年度は、他のDNAメチル化阻害剤とゼブラリンの作用を比較検討し、さらなるCYP遺伝子発現亢進機序の解析を行った。代表的なDNAメチル化阻害剤である5-aza-2-deoxycytidineと近年開発されたDNAメチル化阻害剤であるRG108によるCYP遺伝子発現変動を検討したところ、いずれもその発現上昇はゼブラリンに比べ著しく低レベルであった。これら２つのDNMメチル化阻害剤によるDNMT発現ならびにPKR発現を検討したところ、DNMT発現は抑制したが、PKR発現には影響を及ぼさなかった。これら２つのDNAメチル化阻害剤とともにPKR阻害剤を作用させたところ、ゼブラリンと同様なCYP遺伝子発現の亢進が認められた。したがって、HepG2細胞におけるCYP遺伝子発現にはDNAのメチル化動態とともに、PKRの抑制が大きく関与していると考えられた。HepG2細胞は肝機能を有しているものの、その肝機能は著しく低いことが知られている。一方で、HepG2細胞は汎用性の高い培養細胞として多くの研究者に使用されている。したがって、本研究により明らかとなったCYP遺伝子発現機構におけるDNMTとPKRの発現動態の関与は、HepG2細胞の機能亢進を誘導する上で極めて重要な知見であり、これら知見により高機能HepG2細胞の樹立と高機能HepG２細胞を用いた毒性研究等への応用の可能性が広がるものと期待される。
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