病理検体を用いたChIPseq法の開発と疾患特異的スーパーエンハンサーの同定

• 研究課題/領域番号: 19K22542
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分49:病理病態学、感染・免疫学およびその関連分野
• 研究機関: 埼玉医科大学
• 研究代表者: 山田 健人 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (60230463)
• 研究分担者: 林 睦 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (60327575) ; 西田 浩子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (80317130)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: スーパーエンハンサー / ホルマリン固定パラフィン包埋組織 / クロマチン免疫沈降塩基配列決定法 / モノクローナル抗体 / がん / FFPE / 病理検体 / ChIPseq法

研究開始時の研究の概要

疾患特異的スーパーエンハンサー(SE)の同定や構造解析は、エピジェネティクス研究のみならず、SEを治療標的とする上でも重要である。本研究は、クロマチン免疫沈降塩基配列決定法(ChIPseq)で鍵となる変性架橋蛋白質に対するモノクローナル抗体の確立を通じてDNA蛋白質複合体の抽出やDNA断片化の至適化を進め、ホルマリン固定パラフィン（FFPE）検体での高感度ChIPseq法を開発し疾患特異的SEを同定するものである。本法の確立は、疾患について詳細な臨床情報や病理診断があり、また膨大な蓄積がある病理FFPE検体を用いるため、疾患特異的SEの同定やそれに基づくバイオマーカーの探索が可能となる。

研究成果の概要

疾患関連遺伝子は、スーパーエンハンサー(SE)と呼ばれる強力なエンハンサーの影響下で、疾患特異的にその発現が制御されている。このSE解析に必須であるクロマチン免疫沈降塩基配列決定法(ChIPseq)をホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織の病理検体に応用すべく、変性蛋白質を高親和性で認識しうるモノクローナル抗体の作成を通じた高感度ChIPseq法の開発を行い、さらに本法を用いた神経変性疾患、代謝性疾患、感染症、がんにおける疾患特異的なSEとその形成機構を解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

疾患特異的SE解析はSEを治療標的とする上で重要である。SE解析は、生細胞で行われFFPE検体を用いた解析は、2010年にFanelli、2016年にCejasが新法を開発したが、その後の報告はなく汎用性の面で新法が必要と考えた。そこで変性SE構成分子に対する新規MoAbが必須と考え、変性架橋蛋白質に対するMoAbの確立を突破口として、DNA蛋白質複合体の抽出やDNA断片化の至適化を進めることでFFPE高感度ChIPseq法の開発を行った。本法は疾患の詳細な臨床情報や病理診断があり、膨大な蓄積がある病理FFPE検体を用いた疾患特異的SEの同定やそれに基づくバイオマーカーの探索に有用と考える。

研究成果

• [雑誌論文] Serum soluble CD26/DPP4 titer variation is a potential prognostic biomarker in cancer therapy with a humanized anti-CD26 antibody. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaneko Y, Hatano R, Hirota N, Isambert N, Trillet-Lenoir V, You B, Alexandre J, Zalcman G, Valleix F, Podoll T, Umezawa Y, Takao S, Iwata S, Hosono O, Taguchi T, Yamada T, Dang NH, Ohnuma K, Angevin E, Morimoto C.
  • 雑誌名: Biomark Res 巻: 9 号: 1 ページ: 21-21
  • DOI: 10.1186/s40364-021-00273-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Arf1 and Arf6 Synergistically Maintain Survival of T Cells during Activation (2020)
  • 著者名/発表者名: Sumiyoshi Mami、Kotani Yui、Ikuta Yuki、Suzue Kazutomo、Ozawa Madoka、Katakai Tomoya、Yamada Taketo、Abe Takaya、Bando Kana、Koyasu Shigeo、Kanaho Yasunori、Watanabe Toshio、Matsuda Satoshi
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 206 号: 2 ページ: 366-375
  • DOI: 10.4049/jimmunol.2000971
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Single-cell atlas of colonic CD8+ T-cells in ulcerative colitis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Corridoni D, Antanaviciute A, Gupta T, Fawkner-Corbett D, Aulicino A, Jagielowicz M, Parikh K, Repapi E, Taylor S, Ishikawa D, Hatano R, Yamada T, Xin W, Slawinki H, Bowden R, Napolitani G, Brain O, Morimoto C, Koohy H, Simmons A.
  • 雑誌名: Nat Med 巻: 26 号: 9 ページ: 1480-1490
  • DOI: 10.1038/s41591-020-1003-4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of novel monoclonal antibodies with specific binding affinity for denatured human CD26 in formalin-fixed paraffin-embedded and decalcified specimens (2019)
  • 著者名/発表者名: Hatano R, Yamada T, Madokoro H, Otsuka H, Komiya E, Itoh T, Narita Y, Iwata S, Yamazaki H, Matsuoka S, Dang NH, Morimoto C
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 14 号: 6 ページ: e0218330-e0218330
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0218330
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Monoclonal Antibody Therapies in Multiple Myeloma: A Challenge to Develop Novel Targets (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishida H, Yamada T
  • 雑誌名: Journal of Oncology 巻: 2019 ページ: 6084012-6084012
  • DOI: 10.1155/2019/6084012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel antibody-drug conjugate with anti-CD26 humanized monoclonal antibody and transcription factor IIH (TFIIH) inhibitor, triptolide, inhibits tumor rrowth via impairing mRNA synthesis (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayashi M, Madokoro H, Yamada K, Nishida H, Morimoto C, Sakamoto M, Yanagawa H, Yamada T
  • 雑誌名: Cancers 巻: 11 号: 8 ページ: 1138-1138
  • DOI: 10.3390/cancers11081138
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Anti-CD26 Humanized Monoclonal Antibody Conjugated to Triptolide Inhibits Tumor Cell Growth via Transportation into Nucleus and Impaired RNA Polymerase II (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayashi M,Madokoro H, Yamada T
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Anti-CD26 humanized antibody-triptolide conjugate trasnports into nucleus and inhibits RNA polymerase II activity (2019)
  • 著者名/発表者名: 山田 健人、坂元 亨宇、森本 幾夫、林 睦
  • 学会等名: 第78回日本癌学会総会（
• [学会発表] Humanized anti-CD26 monoclonal antibody targets clonogenic side population cells in multiple myeloma (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishida H, Yamada T
  • 学会等名: 第81回日本血液学会学術集会