EZH2過剰発現により誘導される新規異常複合体の解明

• 研究課題/領域番号: 19K07661
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分50010:腫瘍生物学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 新城 恵子 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (40641618)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: EZH2 / 複合体 / 新規複合体

研究開始時の研究の概要

EZH2はヒストンメチル化酵素であり、EZH2の発現亢進は多くのがんで観察される。近年EZH2の酵素活性を阻害する薬の開発が進んでいるが、EZH2酵素活性阻害薬は、EZH2が過剰発現した腫瘍のすべてで有効ではなく、EZH2の本来の酵素活性に非依存的な発がんへの関与が注目されている。本研究では我々が見出したEZH2の新規複合体の解明を試みる。この新規複合体はEZH2高発現による悪性化の原因解明につながると考える。さらに新規複合体形成を阻害することは新たな治療標的となりうる。本研究により、EZH2高発現の腫瘍における新たな分子メカニズムの解明が可能であると考える。

研究実績の概要

ヒストンメチル化酵素EZH2 (enhancer of zeste homolog 2) はPRC2（ポリコーム複合体2）の構成タンパク質であり、多くのがんで発現が高い。近年EZH2阻害薬は臨床応用されているが、一方でEZH2酵素活性阻害薬は、EZH2が過剰発現した腫瘍のすべてで有効ではないことも明らかとなってきている。EZH2はがんにおいてPRC2とは異なる複合体を形成することが知られており、アンドロゲンレセプター、STAT3、NF-κBと複合体を形成し、悪性化に寄与することが報告されている。我々はこれまでにEZH2が過剰発現している複数の腫瘍細胞において、EZH2はヒストン修飾酵素X(protein X)と複合体を形成していることを見出した。この新規EZH2複合体は通常の複合体とは異なる新たな機能を獲得し、悪性化に寄与している可能性がある。これまでに脳腫瘍 (GBM）、乳がん (Breast ca.)、前立腺がん、肺がんなど複数のがん種の細胞株を用いて、この異常複合体が存在することを確認した。EZH2は核内に多く局在するが、EZH2-protein X異常複合体も核内で認めることが免疫沈降から明らかとなった。複合体の存在はProximity ligation assay（PLA）でも確認を試みた。複数の細胞でPLA反応を行ったところ、複合体を示すPLAのスポットはがん細胞で多い傾向があった。この結合はFRETでも確認した。今後はクロマチン免疫沈降を行い、この複合体による標的遺伝子部位を同定することを目指している。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

EZH2とprotein Xの新規標的を見出すために、過剰発現系を作成した。しかし、この場合は過剰発現という異常な状況を反映してしまう恐れがある。そこで、内因性遺伝子にTagタンパク質を発現させることにした。系を作成するのに時間を必要としている。

今後の研究の推進方策

EZH2とprotein Xの新規標的を見出すために、内因性遺伝子にTagタンパク質を発現させる細胞を作成し、その細胞を利用してChIP-seqを行い新規複合体の標的を同定する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Characteristic DNA methylation profiles of chorionic villi in recurrent miscarriage (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Y, Shinjo K, Mase S, Fukuyo M, Aoki K, Ozawa F, Yoshihara H, Goto S, Kitaori T, Ozaki Y, Takahashi S, Kaneda A, Sugiura-Ogasawara M, Kondo Y.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 11673-11673
  • DOI: 10.1038/s41598-022-15656-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CA19-9 in Combination with Methylated HOXA1 and SST Is Useful to Diagnose Stage I Pancreatic Cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Suehiro Yutaka、Suenaga Shigeyuki、Kunimune Yuki、Yada Shoko、Hamamoto Kaori、Tsuyama Takanori、Amano Shogo、Matsui Hiroto、Higaki Shingo、Fujii Ikuei、Suzuki Chieko、Hoshida Tomomi、Matsumoto Toshihiko、Fujimoto Yuko、Kaino Seiji、Shinjo Keiko、Kondo Yutaka、Sakaida Isao、Takami Taro、Nagano Hiroaki、Yamasaki Takahiro
  • 雑誌名: Oncology 巻: 100 号: 12 ページ: 674-684
  • DOI: 10.1159/000527342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathogenic Epigenetic Consequences of Genetic Alterations in IDH-Wild-Type Diffuse Astrocytic Gliomas. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ohka F, Shinjo K, Deguchi S, Matsui Y, Okuno Y, Katsushima K, Suzuki M, Kato A, Ogiso N, Yamamichi A, Aoki K, Suzuki H, Sato S, Arul Rayan N, Prabhakar S, Goke J, Shimamura T, Maruyama R, Takahashi S, Suzumura A, Kimura H, Wakabayashi T, Zong H, Natsume A, Kondo Y
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 79 ページ: 4814-4827
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 新規LSD1阻害剤の開発と脳腫瘍に対する治療効果 (2022)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子、梅原崇史、鈴木美穂、柏木克信、近藤 豊
  • 学会等名: 第15回エピジェネティクス研究会年会
• [学会発表] 脳腫瘍に対する新規LSD1阻害剤の治療効果 (2022)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子
  • 学会等名: 第26回分子標的治療学会学術集会
• [学会発表] 脳腫瘍を標的とした新規LSD1阻害剤の開発とその機序の解明 (2022)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子、梅原崇史、室伏 善照、鈴木美穂、近藤 豊
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] がんエピジェネティクスの新展開 (2022)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素EZH2過剰発現細胞における新規複合体の同定 (2020)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術総会
• [学会発表] A Novel EZH2 Complex in Cancer cells (2020)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子
  • 学会等名: 15th Asia Epigenome Meeting 2021
  • 国際学会
• [図書] リアルタイム・デジタルPCR実験スタンダード (2022)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子、近藤豊
  • 総ページ数: 299
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758122573
• [図書] 疾患原因遺伝子・タンパク質の解析技術と創薬/診断技術への応用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子、近藤豊
  • 総ページ数: 530
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 論文図表を読む作法 (2022)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子、近藤豊
  • 総ページ数: 286
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758122603
• [図書] 疾患原因遺伝子・タンパク質の解析技術と創薬/診断技術への応用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 新城恵子、近藤 豊
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 技術情報協会
  • ISBN: 9784861048777
• [備考] 名古屋大学腫瘍生物学ホームページ
  • URL: https://www.med.nagoya-u.ac.jp/cancerbio/index.html