デジタルゲノムスキャニング法の開発と消化器癌関連遺伝子探索への応用

• 研究課題/領域番号: 17659415
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 消化器外科学
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 時野 隆至 札幌医科大学, 医学部, 教授 (40202197)
• 研究分担者: 古畑 智久 札幌医科大学, 医学部, 講師 (80359992)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 癌 / ゲノム / 遺伝子増幅 / 遺伝子欠失

研究概要

癌遺伝子の増幅や癌抑制遺伝子の欠失を伴う染色体変化はがん細胞の特徴である.本研究では短いゲノム断片を解析しゲノム上のDNAコピー数以上を示す領域を検出する方法としてデジタルゲノムスキャニング(DGS: Digital Genome Scanning)法を開発し,胃癌細胞株におけるゲノムコピー数異常の検出を試みた.
胃癌細胞株ゲノムDNAを制限酵素処理した断片を回収し,連結したクローニングしたDNA断片の塩基配列を決定した.取得した塩基配列をヒトゲノム上にマップし,ゲノム上での断片の分布密度をもとにコピー数異常を示す領域を推定した.DGSで予測されたゲノム増幅領域に存在する癌遺伝子の候補については,次に,Southern blot, FISH, real-time RT-PCR, Western blot法などの分子生物学的手法で検証を行った.このDGS解析により,胃癌細胞株の第12番染色体短腕約0.5Mbのゲノム増幅が同定され,同領域に存在する癌遺伝子K-rasのゲノム増幅を確認した.K-ras領域のゲノム増幅は胃癌細胞株18種中4種で,また臨床胃悪性腫瘍50例中4例で検出された.また,K-rasの遺伝子増幅を示した胃癌細胞株ではMAP kinase(ERK1/2)の恒常的活性化が観察された.
以上より,DGS法はがんを代表とするゲノムコピー数異常を呈する疾患の原因遺伝子探索において有効な手法となりうることを実証した.

研究成果

• [雑誌論文] Identification of DFNA5 as a target of epigenetic inactivation in gastric cancer. (2007)
  • 著者名/発表者名: K Akino
  • 雑誌名: Cancer Science 98・1 ページ: 88-95
• [雑誌論文] Frequent epigenetic inactivation of SFRP genes and constitutive activation of Wnt signaling in gastric cancer. (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Nojima
  • 雑誌名: Oncogene (印刷中)
• [雑誌論文] Ku70 and.poly(ADP-ribose) polymerase-1 competitively regulate beta-catenine and T-cell factor-4-mediated gene transactivation : possible linkage of DNA damage recognition and Wnt signaling. (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Idogawa
  • 雑誌名: Cancer Research 67・3 ページ: 911-918
• [雑誌論文] Comparative genome analysis identifies the vitamin D receptor gene as a direct target of p53-mediated transcriptional activation. (2006)
  • 著者名/発表者名: R Maruyama
  • 雑誌名: Cancer Research 66・9 ページ: 4574-4583
• [雑誌論文] Genetic, epigenetic and clinicopathological features of gastric cancers with CpG island methylator phenotype and association to Epstein Barr virus. (2006)
  • 著者名/発表者名: M Kusano
  • 雑誌名: Cancer 106・7 ページ: 1467-1479
• [雑誌論文] Epigenetic inactivation of TCF2 in ovarian cancer and various cancer cell lines. (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Terasawa
  • 雑誌名: British J Cancer 94・6 ページ: 914-921
• [雑誌論文] Epigenetic inactivation of the candidate tumor suppressor gene HOXB13 in human renal cell carcinama. (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Okuda
  • 雑誌名: Oncogene 25・12 ページ: 1733-1742
• [雑誌論文] Activation of the ribosomal protein L13 gene in human gastrointestinal cancer. (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Kobayashi
  • 雑誌名: Int J Molecular Medicine 18・1 ページ: 161-170
• [雑誌論文] Antiangiogenic potency ofBAI1 in vivo : Implications for gene therapy treatment of human glioblastomas. (2006)
  • 著者名/発表者名: X.Kang
  • 雑誌名: Cancer Gene Therapy 13・4 ページ: 385-392
• [雑誌論文] Unique domain functions of p63 isotypes that differentially regulate distinct aspects of epidermal homeostasis. (2006)
  • 著者名/発表者名: K.E.King
  • 雑誌名: Carcinosenesis 27・1 ページ: 53-63
• [雑誌論文] Comparative genome analysis identifies the vitamin D receptor gene as a direct target of p53-mediated transcriptional activation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Maruyama R et al.
  • 雑誌名: Cancer Research (印刷中)
• [雑誌論文] Epigenetic inactivation of the candidate tumor suppressor gene HOXB13 in human renal cell carcinoma. (2006)
  • 著者名/発表者名: Okuda H et al.
  • 雑誌名: Oncogene 25・12 ページ: 1733-1742
• [雑誌論文] Genetic, epigenetic and clinicopathological features of gastric cancers with CpG island methylator phenotype and association to Epstein-Barr virus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kusano M et al.
  • 雑誌名: Cancer (印刷中)
• [雑誌論文] Unique domain functions of p63 isotypes that differentially regulate distinct aspects of epidermal homeostasis. (2006)
  • 著者名/発表者名: King KE et al.
  • 雑誌名: Carcinogenesis (印刷中)
• [雑誌論文] Epigenetic inactivation of TCF2in ovarian cancer and various cancer cell lines. (2006)
  • 著者名/発表者名: Terasawa K et al.
  • 雑誌名: British J Cancer (印刷中)
• [雑誌論文] Antiangiogenic potency of BAll in vivo : Implications for gene therapy treatment of human glioblastomas. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kang X et al.
  • 雑誌名: Cancer Gene Therapy (印刷中)
• [雑誌論文] Identification of pigment epithelium derived factor as a direct target of the p53 family member genes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Y et al.
  • 雑誌名: Oncogene 24・32 ページ: 5131-5136
• [雑誌論文] The Ras effector RASSF2 is a novel tumor suppressor gene in human colorectal cancer. (2005)
  • 著者名/発表者名: Akino K et al.
  • 雑誌名: Gastroenterology 129・1 ページ: 156-169
• [雑誌論文] A full genome scan for gastric cancer. (2005)
  • 著者名/発表者名: Aoki et al.
  • 雑誌名: J Medical Genetics 42・1 ページ: 83-87
• [雑誌論文] Aberrant methylation and silencing of the BNIP3 gene in colorectal and gastric cancer. (2005)
  • 著者名/発表者名: Murai M et al.
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 11・3 ページ: 1021-1027
• [雑誌論文] Id2 protein is selectively upregulated by UVB in primary, but not in immortalized human keratinocytes and inhibits differentiation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Simbulan-Rosenthal CM et al.
  • 雑誌名: Oncogene 24・35 ページ: 5443-5458
• [雑誌論文] Aberrant DNA methylation associated with silencing BNIP3 gene expression in haematopoietic tumours. (2005)
  • 著者名/発表者名: Murai M et al.
  • 雑誌名: British J Cancer 92・6 ページ: 1165-1172
• [雑誌論文] Small interfering RNA-induced CHFR silencing sensitizes oral aquamous cell cancer cells to microtuble inhibitors. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ogi K et al.
  • 雑誌名: Cancer Biology Therapy 4・7 ページ: 773-780
• [雑誌論文] Aberrant laminin beta3 isoforms downstream of EWS-ETS fusion genes in Ewing family tumors. (2005)
  • 著者名/発表者名: Irifune H et al.
  • 雑誌名: Cancer Biology Therapy 4・4 ページ: 449-455
• [雑誌論文] The role of T-fimbrin in the response to DNA damage : Silencing of T-fimbrin by small interfering RNA sensitizes human liver cancer cells to DNA-damaging agents. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ikeda H et al.
  • 雑誌名: Int J Oncology 27・4 ページ: 933-940
• [雑誌論文] Abnormal beta-catenin expression of cyclin and epidermal growth factor receptor, Ki-67 labeling index, and clinicopathological features. (2005)
  • 著者名/発表者名: Odajima T et al.
  • 雑誌名: Human Pathology 36・3 ページ: 234-241
• [雑誌論文] Tight junction protein MAGI-1 is up-regulated by transfection with connexin 32 in an immortalized mouse hepatic cell line : cDNA micrroarray analysis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Murata M et al.
  • 雑誌名: Cell Tissue Research 319・2 ページ: 341-347
• [雑誌論文] Upregulation of BNIP3 by 5-aza-2' -deoxycytidine sensitizes pancreatic cancer cells to hypoxia-mediated cell death. (2005)
  • 著者名/発表者名: Abe T et al.
  • 雑誌名: J Gastroenterology 40・5 ページ: 504-510