ゲノム認識エピジェネティック変更化合物の開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Analyses and regulation of germline epigenome
• Project/Area Number: 26112517
• Research Institution: Chiba Cancer Center (Research Institute)
• Principal Investigator: 永瀬 浩喜 千葉県がんセンター(研究所), がん遺伝創薬研究室, 研究所長 (90322073)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤 / エピゲノム変更 / DNA配列認識化合物 / ピロールイミダゾールポリアミド / ヒストンアセチル化酵素活性化剤 / リプログラミング / 多能性幹細胞誘導

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、領域研究者の希望するゲノム領域に本技術による配列特異的な転写阻害剤PIP やエピゲノム変更薬PIP-SAHA、PIP-CBI等をデザイン・合成し供給していくことおよび他のヒストン修飾阻害剤とのコンジュゲートを合成し、新たな標的領域特異的なエピゲノム変更技術を確立することを目的とした。このことで、領域研究者による生殖細胞のエピゲノムの乱れの機能解析に役立て、エピゲノムを正常化する薬剤候補を開発・提供できるよう研究を進めた。
具体的にはDNA結合化合物（PIP）によるヒストン脱アセチル化酵素阻害剤（SAHA）を生殖細胞、幹細胞に送達させることの確認および作成したPIP-SAHAライブラリーによりヒト繊維芽細胞への化合物の効果を確認し、それぞれの化合物が誘導する遺伝子発現の変化を確認した。特に多能性幹細胞様の発現パターンをヒト皮膚繊維芽細胞で導く化合物E、F、H、Iについてその発現誘導とPIPのゲノム結合領域の予測による作用機序の解明を試み、幹細胞誘導因子と関連する遺伝子ネットワークの活性化を確認した。またPIP化合物が、マウス精巣細胞及び卵巣細胞内に送達されることも確認した。今後、生殖エピゲノムを化合物により変更する技術を開発し、学術領域の発展に貢献できれば幸いである。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Genetic alterations in Japanese extrahepatic biliary tract cancer. (2016)
  • Author(s): Noguchi R, Yamaguchi K, Ikenoue T, Terakado Y, Ohta Y, Yamashita N, Kainuma O, Yokoi S, Maru Y, Nagase H, Furukawa Y.
  • Journal Title: Oncology Letters Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Selective Targeting of the KRAS Codon 12 Mutation Sequence by Pyrrole–Imidazole Polyamide seco-CBI Conjugates. (2016)
  • Author(s): Taylor RD, Chandran A, Kashiwazaki G, Hashiya K, Bando T, Nagase H and Sugiyama H.
  • Journal Title: Chemistry - A European Journal online Volume: - Pages: -
  • DOI: DOI: 10.1002/chem.201501870
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Targeting Oct1 genomic function inhibits androgen receptor signaling and castration-resistant prostate cancer growth (2016)
  • Author(s): Inoue S, Obinata D, Takayama K, Urano T, Suzuki T, Takahashi S, Fujimura T, Homma Y, Fujiwara K, Fukuda N, Nagase H, Aburatani H, and Tsutsumi S.
  • Journal Title: Oncogene Volume: - Pages: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The oncogenic role of GASC1 in chemically induced mouse skin cancer. (2015)
  • Author(s): Ozaki Y, Fujiwara K, Ikeda M, Ozaki T, Terui T, Soma M, Inazawa J, Nagase H.
  • Journal Title: Mammalian Genome Volume: 26 Pages: 591-597
  • DOI: DOI 0.1007/s00335-015-9592-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Silencing of RUNX2 enhances gemcitabine sensitivity of p53-deficient human pancreatic cancer AsPC-1 cells through the stimulation of TAp63-mediated cell death. (2015)
  • Author(s): Ozaki T, Sugimoto H, Nakamura M, Yoda H, Hiraoka K, Shinohara K, Sang M, Fujiwara K, Shimozato O and Nagase H.
  • Journal Title: Cell Death and Disease Volume: ６ Pages: e1914
  • DOI: doi: 10.1038/cddis.2015.242. 2015.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preclinical Study of Novel Gene Silencer Pyrrole-Imidazole Polyamide Targeting Human TGF-β1 Promoter for Hypertrophic Scars in a Common Marmoset Primate Model. (2015)
  • Author(s): Igarashi J, Fukuda N, Inoue T, Nakai S, Saito K, Fujiwara K, Matsuda H, Ueno T, Matsumoto Y, Watanabe T, Nagase H, Bando T Sugiyama H Itoh T Soma M.
  • Journal Title: PlosOne Volume: 10 Pages: e0125295
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0125295.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Pyrrole-Imidazole (PI) polyamide-mediated silencing of KCNQ1OT1 expression induces cell death in Wilms tumor cells. (2015)
  • Author(s): Yoshizawa S, Fujiwara K, Sugito K, Uekusa S, Kawashima H, Hoshi R, Watanabe Y, Hirano T, Furuya T, Masuko T, Ueno T, Fukuda N, Soma M, Ozaki T, Koshinaga T, Nagase H
  • Journal Title: International Journal of Oncology Volume: 47 Pages: 115-１21.
  • DOI: doi: 10.3892/ijo.2015.3018.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibition of KRAS codon 12 mutants using a novel DNA-alkylating pyrrole–imidazole polyamide conjugate. (2015)
  • Author(s): Hiraoka K, Inoue T, Taylor RD, Watanabe T, Koshikawa N, Hiroyuki Yoda H, Shinohara K, Takatori A, Sugimoto H, Maru Y, Denda T, Fujiwara K, Balmain A, Ozaki T, Bando T, Sugiyama H, Nagase H.
  • Journal Title: Nature Communications. Volume: 6 Pages: 6706
  • DOI: doi: 10.1038/ncomms7706 (2015).
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Chemical genomics approaches to modify biological processes and pathological state (2015)
  • Author(s): Hiroki Nagase
  • Organizer: 横浜港湾記念会館
  • Place of Presentation: 横浜港湾記念会館
  • Year and Date: 2015-11-12 – 2015-11-12
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Inhibition of KRAS mutant colon cancer using a novel DNA-alkylating Pyrrole-Imidazole polyamide conjugate targeting KRAS Codon12 Mutant DNA (2015)
  • Author(s): ・Hiroki Nagase, Kiriko Hiraoka, Takahiro Inoue, Takayoshi Watanabe, Ken-Ichi Shinohara, Nobuko Koshikawa, Ozaki Toshinori.
  • Organizer: 3rd International Conference of Federation of Asian Clinical Oncology(FACO)
  • Place of Presentation: 京都国際会議場
  • Year and Date: 2015-10-29 – 2015-10-31
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Tumor accumulation of a novel alkylating pyrrole-imidazole polyamide (KR12) targeting KRAS codon 12 mutations in murine xenograft models of human colon cancer (2015)
  • Author(s): ・Takahiro Inoue, Kiriko Hiraoka, Yusei Suzuki, Hiroyuki Yoda, Takayoshi Watanabe, Atsushi Takatori, Nobuko Koshikawa, Toshinori Ozaki, Hiroki Nagase.
  • Organizer: AACR American Association for Cancer Research ANUAL MEETING 2015 ミニシンポジウム“Exploiting the MAPK pathway in cancer”
  • Place of Presentation: フィラデルフィア 米国
  • Year and Date: 2015-04-18 – 2015-04-22
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] A novel alkylating pyrrole-imidazole polyamide, KR12, specifically recognizes mutant KRAS genes and potently induces cell death (2015)
  • Author(s): ・Kiriko Hiraoka, Takahiro Inoue, Hiroyuki Yoda, Atsushi Takatori, Takayoshi Watanabe, Nobuko Koshikawa, Toshinori Ozaki, Hiroki Nagase.
  • Organizer: AACR American Association for Cancer Research ANUAL MEETING 2015 ミニシンポジウム“Exploiting the MAPK pathway in cancer”
  • Place of Presentation: フィラデルフィア 米国
  • Year and Date: 2015-04-18 – 2015-04-22
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Book] 「がんのエピジェネティクス研究の進歩」臨床免疫・アレルギー科，65（4）：345 - 350 (2016)
  • Author(s): 永瀬浩喜
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 化学評論社
• [Patent(Industrial Property Rights)] ピロールイミダゾール含有ポリアミドを用いた標的二本鎖核酸分子の濃縮方法およびキット (2015)
  • Inventor(s): 永瀬 浩喜、塚本 圭、北野 史朗
  • Industrial Property Rights Holder: 永瀬 浩喜、塚本 圭、北野 史朗
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 特願：2015-20059
  • Filing Date: 2015-10-08