• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

子宮内膜の恒常性を支えるがん抑制エンハンサーの実態解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K15026
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分42040:実験動物学関連
研究機関群馬大学

研究代表者

小林 良祐  群馬大学, 生体調節研究所, 研究員 (30802855)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード子宮内膜がん / マウスモデル / エピゲノム / エンハンサー / ホメオスタシス
研究開始時の研究の概要

子宮内膜がん(子宮体がん)は本邦における婦人科領域悪性腫瘍の罹患数第一位を占める。我々はこれまでにヒストンメチル化酵素KMT2遺伝子変異がヒト子宮内膜がん症例の約3割で認められること、さらに子宮特異的Kmt2欠損マウスモデルによりKmt2欠損が子宮内膜がん発症を加速させることを発見した。エンハンサー障害による子宮内膜の恒常性維持機構の破綻がKMT2変異がんの発症原因ではないかと考え、本研究ではマウス子宮内膜でのエンハンサーによる遺伝子発現制御の実態を明らかにすると共に、KMT2変異による“がん抑制エンハンサー”の障害が発がんの原因となることの直接証明を目指す。

研究実績の概要

本研究ではエンハンサー障害による子宮内膜の恒常性維持機構の破綻がKMT2変異がんの発症機序ではないか?という仮説のもと、CRISPR-Cas9やCUT&Tagなどの最新技術を駆使することにより、マウス子宮内膜でのエンハンサーによる遺伝子発現制御の実態を生体レベルで明らかにすることを目指す。
我々は昨年度までにPten/Kmt2ダブル欠損マウスを新たに樹立し、このマウスが生後1ヶ月で子宮内膜がんを発症し、生後3ヶ月までに死亡することを見出した。コントロールマウス、Pten欠損マウス、Pten/Kmt2ダブル欠損マウスの子宮から単離した上皮細胞(およびがん細胞)でRNA-seqやCUT&Tagを実施し、本年度はその詳細な解析を行った。Pten欠損と比較し、Pten/Kmt2ダブル欠損子宮上皮細胞では細胞遊走や炎症応答に関する遺伝子が発現上昇していることがわかった。一方、DNA修復や細胞老化に関わる遺伝子発現は減少していた。CUT&Tagによって、エンハンサーマーカーであるH3K4me1ピークを解析したところ、Pten/Kmt2ダブル欠損ではむしろピーク数が増加しているという予想外の結果を得た。Kmt2ファミリ―遺伝子には複数のホモログが存在しているため、ノックアウトしたKmt2遺伝子と異なるメンバーが代償作用した結果、H3K4me1ピークの増加が生じたのではないかと推測している。
また本研究を通じて、子宮特異的Kmt2欠損マウスは着床不全により不妊の表現型を呈することも明らかとなった。このことは子宮内膜における特定のエンハンサー制御が、子宮組織の恒常性維持(がん抑制)だけでなく、子宮機能にも必要不可欠であることを示している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

エンハンサーの指標となるH3K4me1ピーク数は、Kmt2欠損子宮でむしろ上昇しており、これは当初予想していた結果と異なるものだったが、他のメチル化酵素による代償作用が働いているという新たな病理機序が示唆された。
加えて、子宮ではKMT2が胚着床にも重要であることが明らかとなったことから、当初想定していなかった研究展開が可能となり、令和5年度の先進ゲノム支援による解析支援に採択されるに至った。

今後の研究の推進方策

他のメチル化酵素による代償的遺伝子発現上昇がKmt2欠損マウスにおける子宮がん悪性化病理機序ではないかという仮説のもと、遺伝子発現上昇とエンハンサー獲得の相関をRNA-seqとCUT&Tagの統合解析より明らかにする。加えて、Pten/Kmt2欠損マウスで発現上昇が認められた遺伝子をノックアウトしたモデルを作出し、Pten/Kmt2欠損マウスの腫瘍を低減できるか検討する。
また、先進ゲノム支援による解析支援に採択され、正常マウスおよびKmt2欠損マウスの着床期子宮内膜におけるエンハンサー活性をCUT&Tagにて解析中であり、これによりマウス胚着床に必須のエンハンサー活性が明らかにできると期待される。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Aberrant activation of estrogen receptor‐α signaling in Mettl14‐deficient uteri impairs embryo implantation2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Ryosuke、Kawabata‐Iwakawa Reika、Terakawa Jumpei、Sugiyama Makoto、Morita Sumiyo、Horii Takuro、Hatada Izuho
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 37 号: 8

    • DOI

      10.1096/fj.202300735r

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Lipid Nanoparticle-Based Method for the Generation of Liver-Specific Knockout Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Morita Sumiyo、Horii Takuro、Kimura Mika、Kobayashi Ryosuke、Tanaka Hiroki、Akita Hidetaka、Hatada Izuho
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 18 ページ: 14299-14299

    • DOI

      10.3390/ijms241814299

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of Floxed Mice by Sequential Electroporation2023

    • 著者名/発表者名
      Horii Takuro、Kobayashi Ryosuke、Hatada Izuho
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2637 ページ: 135-147

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3016-7_11

    • ISBN
      9781071630150, 9781071630167
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Efficient Detection of Flox Mice Using In Vitro Cre Recombination2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Ryosuke、Horii Takuro、Hatada Izuho
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2637 ページ: 149-159

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3016-7_12

    • ISBN
      9781071630150, 9781071630167
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Multiplexed genome editing by in vivo electroporation of Cas9 ribonucleoproteins effectively induces endometrial carcinoma in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Ryosuke、Kawabata‐Iwakawa Reika、Sugiyama Makoto、Oyama Tetsunari、Ohtsuka Masato、Horii Takuro、Morita Sumiyo、Nishiyama Masahiko、Hatada Izuho
    • 雑誌名

      International Journal of Cancer

      巻: 152 号: 11 ページ: 2331-2337

    • DOI

      10.1002/ijc.34342

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The N6-methyladenosine methyltransferase METTL16 enables erythropoiesis through safeguarding genome integrity2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga Masanori、Han Kyuho、Morgens David W.、Horii Takuro、Kobayashi Ryosuke、Tsuruyama Tatsuaki、Hia Fabian、Yasukura Shota、Kajiya Asako、Cai Ting、Cruz Pedro H. C.、Vandenbon Alexis、Suzuki Yutaka、Kawahara Yukio、Hatada Izuho、Bassik Michael C.、Takeuchi Osamu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1038/s41467-022-34078-y

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 小林良祐2024

    • 著者名/発表者名
      In vivo ゲノム編集による子宮がん発症モデル動物の迅速作製
    • 学会等名
      第4回 日本獣医解剖アカデミア
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] In vivoゲノム編集による子宮内膜がんモデルマウスの迅速作製2023

    • 著者名/発表者名
      小林 良祐, 川端 麗香, 杉山 真言, 小山 徹也, 大塚 正人, 堀居 拓郎, 森田 純代, 西山 正彦, 畑田 出穂
    • 学会等名
      第70回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 子宮内膜がんモデルマウスの迅速作製を実現するマルチプレックスin vivoゲノム編集技術2023

    • 著者名/発表者名
      小林 良祐, 川端 麗香, 杉山 真言, 小山 徹也, 大塚 正人, 堀居 拓郎, 森田 純代, 西山 正彦, 畑田 出穂
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会 第8回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 子宮特異的Mettl14欠損は着床不全による不妊を誘発する2023

    • 著者名/発表者名
      小林良祐, 川端麗香, 寺川純平, 杉山真言, 森田純代, 堀居拓郎, 畑田出穂
    • 学会等名
      第16回日本エピジェネティクス研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] RNAメチル化制御異常による雌性不妊の分子機序2023

    • 著者名/発表者名
      小林良祐, 川端麗香, 寺川純平, 杉山真言, 森田純代, 堀居拓郎, 畑田出穂
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト子宮内膜がん細胞におけるKMT2変異の意義2022

    • 著者名/発表者名
      小林良祐, 川端麗香, 杉山真言, 横堀武彦, 森田純代, 堀居拓郎, 西山正彦, 畑田出穂
    • 学会等名
      第15回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒストンメチル基転移酵素に変異を伴う子宮内膜がんにおけるエピゲノム異常2022

    • 著者名/発表者名
      小林良祐, 川端麗香, 横堀武彦, 堀居拓郎, 西山正彦, 畑田出穂
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Epigenetic dysregulations in the lysine methyltransferase (KMT2) deficient endometrial cancer cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Kobayashi, Reika Kawabata-Iwakawa, Makoto Sugiyama, Takehiko Yokobori, Sumiyo Morita, Takuro Horii, Masahiko Nishiyama, Izuho Hatada
    • 学会等名
      The 17th International Symposium of The Institute Network, Kanazawa, Japan.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] KMT2欠損によるエピゲノム異常はヒト子宮内膜がん細胞で上皮関連遺伝子の発現を障害する2022

    • 著者名/発表者名
      小林 良祐, 川端 麗香, 杉山 真言, 横堀 武彦, 森田 純代, 堀居 拓郎, 西山 正彦, 畑田 出穂
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi