がん細胞におけるＤＮＡ脱メチル化技術の開発と早期診断バイオマーカー探索への応用

• 研究課題/領域番号: 24590471
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 実験病理学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 福重 真一 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90192723)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 腫瘍 / DNAメチル化 / DNA脱メチル化 / 癌 / ゲノム / 遺伝子 / 発現制御 / 脱メチル化 / 転写活性化

研究成果の概要

本研究では、メチルCpG結合ドメイン（MBD）とTET1蛋白の触媒ドメイン（TET1-CD）からなる融合遺伝子を用いることによってゲノムワイドにメチル化遺伝子を脱メチル化し、再活性化する方法を開発した。本法は、癌細胞で高度メチル化により転写抑制された遺伝子を簡便に探索し、同定することに役立つ。本法を前立腺癌および大腸癌細胞株に適用したところ、癌細胞の増殖抑制が引き起こされた。これらの結果は、DNAメチル化が癌細胞の増殖促進に働くこと、また、その原因遺伝子のメチル化がバイオマーカーとして利用できる可能性を示している。

研究成果

• [雑誌論文] S100A4 is frequently overexpressed in lung cancer cells and promotes cell growth and cell motility. (2014)
  • 著者名/発表者名: Chen N, Sato D, Saiki Y, Sunamura M, Fukushige S, Horii A.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: in press 号: 3 ページ: 459-464
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.04.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppressed expression of NDRG2 correlates with poor prognosis in pancreatic cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamura A, et al
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 441(1) 号: 1 ページ: 102-7
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.10.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Methylation in Cancer: A Gene Silencing Mechanism and the Clinical Potential of Its Biomarkers (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukushige S, Horii A.
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 229 号: 3 ページ: 173-185
  • DOI: 10.1620/tjem.229.173
  • NAID: 10031161717
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Road to early detection of pancreatic cancer : Attempts to utilize epigenetic biomarkers (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Fukushige
  • 雑誌名: Cancer Lett 巻: (未定)(in press) 号: 2 ページ: 231-237
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2012.03.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] S100A4, frequently overexpressed in various human cancers, accelerates cell motility in pancreatic cancercells (2012)
  • 著者名/発表者名: Sekine H, Chen N, Sato K, Saiki Y, Yoshino Y, Umetsu Y, Jin G, Nagase H, Gu Z, Fukushige S, Sunamura M, Horii A.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 429 号: 3-4 ページ: 214-219
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.10.048
  • 査読あり
• [雑誌論文] miR-34a is downregulated in cis-diamminedichloroplatinum treated sinonasal squamous cell carcinoma patients with poor prognosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takenori Ogawa
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 103 ページ: 1737-1743
  • 査読あり
• [雑誌論文] DCK is frequently inactivated in acquired gemcitabine-resistant human cancer cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Saiki
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: (in press) 号: 1 ページ: 98-104
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.03.122
  • 査読あり
• [学会発表] Methyl-CpG targeted DNA demethylation by TET hydroxylase activity suppresses the growth of cancer cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: 福重 真一、齋木 由利子、堀井 明
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] S100A4 is frequently overexpressed in lung cancer cells and promotes cell motility. (2014)
  • 著者名/発表者名: 陳 娜、齋木 由利子、砂村 真琴、福重 真一、堀井 明
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] TET oxidase activity accumulated on methyl-CpG sites extensively upregulates methylated genes through DNA demethylation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukushige S, Mizuguchi Y, Horii A
  • 学会等名: 105th American Association for Cancer Research Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2014-04-05 – 2014-04-09
• [学会発表] IFI27 and NOV, downstream regulated genes by S100A4, are playing important roles in pancreatic carcinogenesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Chen N, Saiki Y, Sekine H, Sunamura M, Fukushige S, Motoi F, Egawa S, Unno M, Hroii A
  • 学会等名: 105th American Association for Cancer Research Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2014-04-05 – 2014-04-09
• [学会発表] MeTA-array, a useful method to identify genes transcriptionally silenced by tumor-specific hypermethylation in cancer. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukushige S, Horii A
  • 学会等名: 104th American Association for Cancer Research Annual Meeting
  • 発表場所: Washington DC, USA
• [学会発表] TET1蛋白のヒドロキシラーゼ活性はエピジェネティックに転写抑制された遺伝子の再活性化を引き起こす (2013)
  • 著者名/発表者名: 福重真一、水口康彦、堀井明
  • 学会等名: 第72回 日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] S100A4の下流で制御されるIFI27、NOVの膵癌の発生、進展における役割の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 陳娜、齋木由利子、砂村真琴、福重真一、元井冬彦、江川新一、海野倫明、堀井明
  • 学会等名: 第72回 日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] MeTA-array, a useful method to identify genes transcriptionally silenced by tumor-specific hypermethylation in cancer. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Fukushige
  • 学会等名: American Association for Cancer Research Annual Meeting 2013
  • 発表場所: Washington DC, USA
• [学会発表] ヒト癌において腫瘍特異的な高度メチル化により転写抑制された遺伝子のMeTA-arrayによる効率的探索法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福重真一
  • 学会等名: 第７１回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] ゲムシタビン耐性ヒト癌細胞株におけるdeoxycytidine kinaseの不活化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋木由利子
  • 学会等名: 第７１回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] miR-34a発現低下は鼻副鼻腔癌におけるシスプラチン化学療法の予後規定因子である (2012)
  • 著者名/発表者名: 小川武則
  • 学会等名: 第７１回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
• [図書] Biomarkers in Cancer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukushige S, Horii A.
  • 出版者: Springer
• [備考] 東北大学大学院医学系研究科病理学講座分子病理学分野
  • URL: http://www.molpath.med.tohoku.ac.jp/index.html
• [備考] 東北大学医学部 分子病理学分野
  • URL: http://www.med.tohoku.ac.jp/org/medical/13/index.html
• [備考] 東北大学医学部 分子病理学分野
  • URL: http://www.med.tohoku.ac.jp/org/medical/13/index.html