2014 Fiscal Year Research-status Report
ヒ素による後発的発癌増加に関するFosファミリー遺伝子発現調節メカニズムの解析
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25460831
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
鈴木 武博 独立行政法人国立環境研究所, 環境健康研究センター, 主任研究員 (60425494)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ヒ素 / エピジェネティクス / Fosb |
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| Outline of Annual Research Achievements |
胎児期や乳幼児期のヒ素曝露により成人後に肝臓癌などが発症する割合が増加することが疫学的に明らかになっている。我々は、胎児期無機ヒ素曝露によってC3Hマウス74週令の雄の仔の肝臓で腫瘍が増加し、その腫瘍では対照群の肝臓腫瘍と比較して、癌遺伝子Fosbの発現が大きく増加することを見出している。本研究では、メカニズム研究が容易な細胞株を用い、ヒ素による後発的発癌に関するメカニズムの一端を明らかにすることを目的とする。今年度は、Hepa1c1c7において、ヒ素曝露によるFosb転写開始点付近のDNAメチル化状態の変化を調べ、Fosbの発現と比較検討した。
ヒ素曝露したHepa1c1c7で、Fosbの発現が大きく増加することを確認した。ヒ素曝露していないHepa1c1c7のゲノムを用いてFosb領域の2ヶ所のCpG islandのDNAメチル化を調べた結果、Fosb転写開始点よりも下流200 bp～700 bpの領域がメチル化されていることが明らかになった。この領域は、ヒ素曝露によりDNAメチル化が減少することが明らかになった。ヒ素曝露でFosbの発現が増加していることから、ヒ素によるFosb遺伝子発現変化とDNAメチル化変化がよく対応することがわかった。Hepa1c1c7をDNAメチル化阻害剤5-aza-dCで処理すると、同領域のDNAメチル化が減少すること、及びFosbの発現が増加することが明らかとなっている。また、3種類のDNAメチル基転移酵素をsiRNAでノックダウンしたところ、DNMT3bのノックダウンでFosbの発現が増加し、同領域のDNAメチル化が減少することが明らかになった。したがってこれらの結果から、Hepa1c1c7においては、ヒ素曝露によるFosb遺伝子の発現には転写開始点下流200 bp～700 bpのDNAメチル化変化が深く関与する可能性が示唆された。
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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
申請者らは、これまでに、胎児期無機ヒ素曝露によってC3Hマウス74週令の雄の仔の肝臓で腫瘍が増加し、その腫瘍では対照群の肝臓腫瘍と比較して、癌遺伝子Fosbの発現が大きく増加することを見出している。本研究では、メカニズム研究が容易な細胞株を用い、ヒ素によるエピジェネティック作用に着目したFosb遺伝子発現調節メカニズムを解明することを目的としている。今年度は、マウス肝臓癌細胞株Hepa1c1c7において、2ヶ所のCpG islandのメチル化を詳細に調べ、ヒ素によるFosbの発現増加と転写開始点近傍のDNAメチル化変化が対応することを確認した。さらに、ヒ素によるメチル化変化にDNMT3bが主に関与する可能性を明らかにしており、現在までの進捗状況はおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで主にHepa1c1c7を用いた検討をおこなってきた。今後は、ヒト肝臓癌細胞株HepG2を主に使用し、ヒ素によるFosb発現増加のメカニズムをエピジェネティック作用に着目して検討する予定である。具体的には、DNAメチル化、ヒストン修飾の阻害剤を用い、ヒ素曝露によるFosb発現変化を比較し、対応するエピジェネティック作用およびそのメカニズムを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
次年度も、本年度同様に、細胞培養やエピジェネティック作用に着目した分子生物学的解析に試薬の消耗をともなう。また、申請者の所属する国内の学会での成果発表、さらに関連分野の情報収集および人脈構築をおこなうため、旅費を使用予定である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
私たちがこれまでに行ってきた先行研究・予備的検討における消耗品リスト並びにカタログ記載の単価をもとに、年間消費量を概算し、細胞培養試薬、阻害剤などの分子生物学的解析用試薬、一般試薬に研究費を使用予定である。また、申請者のこれまでの事例をもとに算出した旅費を使用予定である。
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