角膜上皮細胞の特異分化に関わる遺伝子発現制御、特に特異的転写因子の解明

• 研究課題/領域番号: 18390472
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 眼科学
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 木下 茂 京都府立医科大学, 医学研究科, 教授 (30116024)
• 研究分担者: 川崎 諭 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (60347458)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 17,620千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 2,220千円); 2007年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2006年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
• キーワード: ケラチン12 / メチル化 / CpGアイランド / 転写抑制 / エピジェネティックス / ゲノムメチル化 / 転写制御 / エピジェネティクス

研究概要

ケラチン12遺伝子は角膜上皮細胞に特異的に発現している。本研究ではケラチン12遺伝子の特異的発現がゲノムメチル化によって制御されているかどうかを検討した。まずRT-PCRにて様々なケラチノサイト系上皮細胞におけるケラチン12遺伝子の発現を検討したところ、in vivo角膜上皮細胞では発現がみられたが、経代した培養角膜上皮細胞および不死化角膜上皮細胞では発現がみられなかった。そこで不死化角膜上皮細胞をTSAおよび5-aza-deoxycytidineにて処理したところわずかではあるがケラチン12遺伝子の発現が認められた。次にBisulfite sequencing法にてケラチン12遺伝子のメチル化を調べたところ、in vivo角膜上皮細胞ではプロモーター領域を含めた広い範囲でケラチン12遺伝子のメチル化程度は低かったが、in vivo結膜上皮、皮膚表皮、口腔粘膜上皮、2種類の不死化角膜上皮細胞、P6,P7,P8培養角膜上皮細胞ではほぼ全領域で高度にメチル化されていた。次に角膜上皮細胞を初代培養から経代していくと経代数が増えるにつれメチル化率が徐々に高まっていくことがわかった。また角膜上皮細胞の細胞は角膜輪部基底層に存在し、ケラチン12遺伝子を発現していない。そこで角膜輪部および角膜中央の基底層から表層にかけての細胞をレーザーマイクロキャプチャーにて選択的に採取し、それぞれのメチル化状態を調べた。その結果ケラチン12遺伝子を発現しない角膜上皮幹細胞ではメチル化率が高く、ケラチン12遺伝子を発現するその他の領域の細胞ではメチル化率が低いことが明らかとなり、角膜上皮細胞は幹細胞の状態ではその他のケラチノサイト系上皮細胞と同様にメチル化率が高いがprogenitor細胞へと分化する段階で脱メチル化が生じケラチン12遺伝子を発現するものと推測された。

研究成果

• [雑誌論文] Diagnosis of multiple myeloma in a patient with atypical corneal findings. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita S
  • 雑誌名: Cornea. 27 ページ: 249-251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Connexin43 knockdown accelerates wound healing but inhibits mesenchymal transition after corneal endothelial injury in vivo. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakano Y, Oyamada M, Dai P, Nakagami T, Kinoshita S, Takamatsu T.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci. 49 ページ: 93-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cultivated corneal endothelial cell sheet transplantation in a primate model. (2007)
  • 著者名/発表者名: Koizumi N, Sakamoto Y, Okumura N, Okahara N, Tsuchiya H, Torii R, Cooper LJ, Ban Y, Tanioka H, Kinoshita S.
  • 雑誌名: Cultivated corneal endothelial cell sheet transplantation in a primate model. 48 ページ: 4519-4526
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a cultivated human conjunctival epithelium as an alternative tissue source for autologous corneal epithelial transplantation (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanioka H., Kawasaki S., Yamasaki K., Ang L.P., Koizumi N., Nakamura T., Yokoi N., Komuro A., Inatomi T., Kinoshita S.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci. 47 ページ: 3820-3827
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique distribution of thrombospondin-1 in human ocular surface epithelium (2006)
  • 著者名/発表者名: Sekiyama E., Nakamura T., Cooper L.J., Kawasaki S., Hamuro J., Fullwood N.J., Kinoshita S.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci. 47 ページ: 1352-1358
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clusters of corneal epithelial cells reside ectopically in human conjunctsval epithelium (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S., Tanioka H., Yamasaki K., Yokoi N., Komuro A., Kinoshita S.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci. 47 ページ: 1359-1367
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a cultivated human conjunctival epit helium as an alternative tissue source for autologous come al epithelial transplantation (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanioka, H., Kawasaki, S., Yamasaki, K., Ang L.P., Koizumi, N., Nakamura, T., Yokoi, N., Komuro, A., Inatomi, T., Kinoshita, S
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 47 ページ: 3820-3827
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Unique distribution of thrombospondin 1 in human ocular surface epithelium (2006)
  • 著者名/発表者名: Sekiyama, K, Nakamura, T., Cooper, LJ., Kawasaki, S., Hamum, J., Fuallwood Kinoshita, S
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 47 ページ: 1352-1358
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Clusters of corneal epithelial m11 s reside ectopica]ly in human conjunctival epithelium (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, S., Tanioka, H., Yamasald, K, Yokoi, N, Komum, A, Kmoshita, S
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 47 ページ: 1359-1367
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Clusters of corneal epithelial cells reside ectopically in human conjunctival epithelium (2006)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S et al.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 47・4 ページ: 1359-1367
• [雑誌論文] Different expression of angiogenesis-related factors between human cultivated corneal and oral epithelial sheets (2006)
  • 著者名/発表者名: Sekiyama, E et al.
  • 雑誌名: Exp Eye Res 83・4 ページ: 741-746
• [雑誌論文] Establishment of a cultivated human conjunctival epithelium as an alternative tissue source for autologous corneal epithelial transolantation (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanioka, H et al.
  • 雑誌名: Invest Ophthalmol Vis Sci 47・9 ページ: 3820-3827
• [学会発表] Corneal epithelial stem cells and differentiation (2007)
  • 著者名/発表者名: 木下 茂
  • 学会等名: ARVO Ocular Cell and Molecular Biology Confererence
  • 発表場所: USA、サラソタ
  • 年月日: 2007-09-06
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Corneal epithelial stem cells and differentiation (2007)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita, S
  • 学会等名: ARVO Ocular Cell and Molecular Biology Conference
  • 発表場所: Sarasota, USA
  • 年月日: 2007-09-06
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より