2013 Fiscal Year Research-status Report
発がん過程におけるインスレーターおよびメチル化機構の相互関係の解明と診断への展開
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25460413
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
井村 穣二 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (80316554)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 多段階発癌 / インスレーター機構 / メチル化異常 / 乳癌 / 胆道癌 / CTCF / Dnmt |
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| Research Abstract |
発がん過程における様々なゲノム異常と共にエピゲノム異常としてのメチル化あるいはインスレーター機構の異常に関して検討を加えてきた。特に、乳癌や胆道癌では、他の悪性腫瘍同様に様々な遺伝子のプロモーター領域におけるCpGアイランドにおけるメチル化によって不活化が生じているだけでなく、上流にあるインスレーター機構によって転写制御をうけていることも明らかにした。これまで、独立して研究されてきたこの二つの機構は、実は相互に関連性をもっていることも明らかになった。すなわち、メチル化による発現停止により、本来のインスレーター機構の役割である、発現制御機構が必然的にその必要性が失われることを説明している可能性がある。事実、本来核内に発現しているインスレーター調節因子であるCTCFが、細胞質へとその発現部位を変化させていることにも繋がる。それら細胞質内発現と連動して、メチル化変換酵素であるDnmt-1と3bもメチル化異常を反映して、蛋白レベルならびにmRNAレベルでもその量を増していることも明らかになった。
一方、乳癌や胆道癌でのメチル化は、他の悪性腫瘍同様、数々の遺伝子において多く認められ、共通した遺伝子の不活化も認められた。さらにそれらの頻度はDnmt-1と3bの発現だけでなく、CTCFの細胞質内発現とも相関した。すなわち、高メチル化状態の乳癌や胆道癌では、それらの反映してメチル化変換酵素の発現亢進を示す共に、一方の転写制御因子であるインスレーター調節因子であるCTCFがその役割を失い、細胞質内へのその局在を移して、分解へと向かっている可能性を示唆した。
乳癌及び胆道癌におけるDnmt-1と3bの発現ならびにCTCFでの核･細胞質発現の挙動と臨床病理学的諸因子との関連性では、TNM分類の中でもT因子との関連性を認め、腫瘍の進展に伴ってこれらの因子が変化していく可能性を示唆していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
免疫組織学的には胆道癌でのDnmt-1、3bとも進展過程に応じてその発現亢進を示す一方、炎症など非腫瘍性疾患では発現が僅かであり、その分布も限られた範囲内であった。CTCFは非腫瘍性疾患では主に核内に発現している場合が多く、腫瘍細胞では多くの場合、核内での発現低下が主体をなす一方で、細胞質発現が核内発現の減弱した細胞で多く認められた。
乳腺では、増殖症である乳腺症では、その多くがCTCFの核内発現と、少数例においてDnmt-1、3bが認められたが、何れも、ごく少数の細胞に留まっていた。良性腫瘍である線維腺腫と乳管内乳頭腫では、前者でのCTCFならびにDnmt-1、3bの発現の挙動は乳腺症に類似したものであったが、乳管内乳頭腫では、各因子ともその発現の亢進を認めた。さらに、浸潤性乳管癌は組織型に差異なく、進行度を増すに従い、CTCFの核内発現の減弱と細胞質内発現、Dnmt-1と3bの発現増強を示していた。同時に行ったMetylation specific－PCR: MSPによるメチル化解析ではER(100%)、RASSF1a(58%)、TWIST(50%)、RAR-β2(17%)、HIN-1(17%)の順にメチル化されており、それらのメチル化頻度（CIMP）は約半数例において、そのメチル化されている遺伝子が半数以上に認められた。また、腫瘍組織におけるDnmt-1のmRNA発現量を非腫瘍組織と比較したRT-PCRでの検討では、Dnmt-1mRNA発現量に相関して、メチル化遺伝子の数を増していた。一方、CIMPとDnmt-1 mRNA発現量とDnmt-1の免疫組織学的発現とは両者とも有意な相関性を示していた(p<0.001)。
以上のことからも、胆道癌および乳癌とも多段階発がん過程においてメチル化異常の頻度の増加とインスレーター機構の異常が深く関与していることが明らかになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、胆道癌並びに乳癌におけるCTCF mRNAの発現とメチル化との相互関係に関しては、各々の細胞株における脱メチル化処理(5-aza)で変化を及ぼすか検討する。また、CTCFの細胞内局在をより定量的な側面から、各細胞分画蛋白に対するWestern blottingにより定量化を試みる。さらにCTCFの細胞内での動的変化をTime lap法により胆道癌細胞及び乳癌細胞での観察を行うことで捕捉を行う。
胆道癌あるいは乳癌だけに留まらず、他の悪性腫瘍においてもCTCFの発現ならびにその細胞質内挙動とメチル化異常の関連性について、肺癌、膵癌および肝臓癌において検討を加えていく。
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[Journal Article] Neonatal MSG Treatment Causes Obesity, Diabetes, and Macrovesicular Steatohepatitis with Liver Nodules in DIAR Mice.2014
Author(s)
Tsuneyama K, Nishida T, Baba H, Taira S, Fujimoto M, Nomoto K, Hayashi S, Miwa S, Nakajima T, Sutoh M, Oda E, Hokao R, Imura J.
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Journal Title
J Gastroenterol Hepatol
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Introduction and utility of liquid-based cytology on aspiration biopsy of peripheral nodular lesions of the lung.2014
Author(s)
Imura J, Abe K, Uchida Y, Shibata M, Tsunematsu K, Sathoh M, Miwa S, Nakajima T, Nomoto K, Hayashi S, Tsuneyama K.
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Journal Title
Oncol lett
Volume: 7
Pages: 669-673
Peer Reviewed
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[Journal Article] Taguchi K, Sakata K, Ohashi W, Imaizumi T, Imura J, Hattori Y.2014
Author(s)
Taguchi K, Sakata K, Ohashi W, Imaizumi T, Imura J, Hattori Y.
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Journal Title
J Pharmacol Exp Ther
Volume: 349
Pages: 199-208
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Analysis of the anatomic subsites, gender and age in unresectable advanced colorectal carcinomas in Tochigi, Japan suggests a shift in location towards the right side colon in elderly patients treated with cetuximab.2014
Author(s)
Tanaka T, Ichikawa K, Maruoka T, Tomita S, Ueda H, Yamaguchi T, Shida Y, Kato H, Nagata H, Kubota K, Akimoto N, Sakamoto C, Imura J, Arita M, Tanaka H, Okamoto Y, Igarashi Y, Fujimori T..
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Journal Title
Mil Clin Oncol
Volume: 1
Pages: 291-296
Peer Reviewed
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[Journal Article] Overexpression of regenerating gene Iα appears to reflect aberration of crypt cell compartmentalization in sessile serrated adenoma/polyps of the colon.2013
Author(s)
Okamoto K, Fujimori T, Yamaguchi T, Ichikawa K, Tomita S, Sugai T, Imura J, Ohkura Y, Yao T, Fujii S, Kusaka T, Sekikawa A, Fukui H, Chiba T, Kato H, Mitomi H.
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Journal Title
Digan Pathol
Volume: 8
Pages: 187-195
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Spontaneous onset of nonalcoholic steatohepatitis and hepatocellular carcinoma in a mouse model of metabolic syndrome.2013
Author(s)
Nishida T, Tsuneyama K, Fujimoto M, Nomoto K, Hayashi S, Miwa S, Nakajima T, Nakanishi Y, Sasaki Y, Suzuki W, Iizuka S, Nagata M, Shimada T, Aburada M, Shimada Y, Imura J.
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Journal Title
Lab Invest
Volume: 93
Pages: 230-241
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The liver in itai-itai disease (chronic cadmium poisoning): pathological features and metallothionein expression2013
Author(s)
Baba H, Tsuneyama K, Yazaki M, Nagata K, Minamisaka T, Tsuda T, Nomoto K, Hayashi S, Miwa S, Nakajima T, Nakanishi Y, Aoshima K, Imura J.
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Journal Title
Mod Pathol
Volume: 26
Pages: 1228-1234
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Autoimmune features in metabolic liver disease: a single-center experience and review of the literature.2013
Author(s)
Tsuneyama K, Baba H, Kikuchi K, Nishida T, Nomoto K, Hayashi S, Miwa S, Nakajima T, Nakanishi Y, Masuda S, Terada M, Imura J, Selmi C.
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Journal Title
Clin Rev Allergy Immunol
Volume: 45
Pages: 143-148
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Digestive disease management in Japan: a report on The 6th Diagnostic Pathology Summer Fest in 2012.2013
Author(s)
Ichikawa K, Fujimori T, Moriya T, Ochiai A, Yoshinaga S, Kushima R, Nagahama R, Ohkura Y, Tanaka S, Ajioka Y, Hirata I, Tanaka M, Hoshihara Y, Kinoshita Y, Sasano H, Iwashita A, Tomita S, Hirota S, Yao T, Fujii S, Matsuda T, Ueno H, Ishikawa Y, Takubo K, Fukushima N, Sugai T, Iwafuchi M, Imura J, Manabe T, Fukayama M.
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Journal Title
Digestion
Volume: 88
Pages: 153-160
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Immunohistochemical analysis of chromogranin A and p53 expressions in ulcerative colitis-associated neoplasia: neuroendocrine differentiation as an early event in the colitis-neoplasia sequence.2013
Author(s)
Shigaki K, Mitomi H, Fujimori T, Ichikawa K, Tomita S, Imura J, Fujii S, Itabashi M, Kameoka S, Sahara R, Takenoshita S.
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Journal Title
Hum Pathol
Volume: 44
Pages: 2393-2399
DOI
Peer Reviewed
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