下垂体腺腫におけるインプリント異常を含むDNAメチル化脱制御の解析

• Project/Area Number: 18K08481
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 吉本 勝彦 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (90201863)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水澤 典子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (80254746) ; 岩田 武男 新潟薬科大学, 薬学部, 准教授 (10350399)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 下垂体腫瘍 / インプリンティング / メチル化 / パイロシーケンス法 / 下垂体腺腫 / インプリント遺伝子 / DNAメチル化

Outline of Annual Research Achievements

インプリント遺伝子の発現異常は様々な腫瘍の特徴として報告されている。本研究では下垂体腺腫を対象にインプリント遺伝子12種類の発現を検討し、正常下垂体と比し各タイプ別腺腫で変動変化が顕著なH19遺伝子 (11p15)およびNNAT遺伝子 (20q11.2)に注目した。
正常下垂体5例、GH産生腺腫 (GH) 4例、PRL産生腺腫 (PRL) 3例、FSH/LH産生腺腫(FSH) 4例、ACTH産生腺腫 (ACTH) 6例、ナルセル腺腫 (NF) 4例を対象にパイロシーケンシス法を行なった。その結果、1) 正常下垂体ではH19プロモーター領域 (CpG ４カ所)、NNATプロモーター領域 (CpG 2カ所)において約50%のメチル化が維持されていた (インプリント制御)。2) H19プロモーター領域では、ACTHにおいて高度メチル化傾向 (63-74%)が認められた。3) NNATプロモーター領域ではACTHにおける有意な低メチル化 (11.5-16.7%)が、一方でFSH (91.8-96%)、NF (73.8-82.8%)、PRL (77%)では高度メチル化が認められた。4) GHでは有意な変動は認められなかった。
ACTHにおいて、有意なH19発現低下とNNAT発現亢進が、H19プロモーターの高度メチル化およびNNATプロモーターの有意な低メチル化とそれぞれ対応する。さらにH19近傍に位置するIGF2 (11p15)の発現も低下が確認された。このようにACTHではH19およびNNAT領域におけるインプリント機構の破綻とその発現変化が腫瘍化に関わっている可能性がある。
FSHにおいてはH19の有意な発現低下は認められるが、H19プロモーター領域のメチル化レベル変動は認められなかった (57.3-63%)。しかし、NNATプロモーター領域の高度なメチル化とNNAT発現低下は認められ、FSHではNNAT領域においてインプリント機構の破綻の可能性が考えられた。