がん細胞における染色体ホモ欠失領域からの新規がん抑制遺伝子の単離

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15023265
• 研究機関: 国立がんセンター研究所
• 研究代表者: 河野 隆志 国立がんセンター研究所, 生物学部, 室長 (80280783)
• キーワード: 染色体欠失 / がん抑制遺伝子 / 肺がん / p16 / ホモ欠失 / 2本鎖DNA切断 / 非相同末端再結合修復 / ミオシン

研究概要

9p21、22q12という種々の、ヒトがんで高頻度に欠失する染色体領域を対象とし、9p21領域に関しては、染色体欠失の分子機構の研究、標的がん抑制遺伝子の同定、22q12領域に関しては、新規がん抑制遣伝子MYO18Bの不活化メカニズムの解析を行った。
1.肺がん等の固形がんにおけるp16がん抑制遺伝子欠失の分子機構の追求
53例のヒトがん細胞株(肺がん21例、他の9種の固形がん32例)における9p21欠失の切断点の分布、構造を明らかにした。その結果、欠失のきっかけとなる2本鎖DNA切断はp16遺伝子座周辺に頻発するが、特定の部位・配列内で発生してはいないことが示された。また、欠失は切断DNAのerror-proneな非相同末端再結合修復の結果発生することが推定された。
2.肺がんにおける9p21欠失の標的がん抑制遺伝子の同定
9p21領域にはalternative splicingにより異なる細胞増殖制御蛋白質をコードするp16、p14ARF遺伝子が存在する。しかし、肺非小細胞がんでは、p16遺伝子の方がp14遺伝子よりも高頻度にホモ欠失・変異・過メチル化により失活していることから、p16遺伝子が肺非小細胞がんにおける9p21欠失の主要な標的がん抑制遺伝子であることを明らかにした。
3.がん抑制遺伝子MYO18B不活化メカニズムの解析
肺がん細胞株について、MYO18B発現とプロモーター領域のヒストン蛋白質のアセチル化状態の関係を調べた。その結果、ヒストンH3、H4蛋白質のアセチル化状態とMYO18B発現に有意な正の相関が見られた。よって、欠失、変異、プロモーター領域のメチル化に加え、ヒストンH3、H4蛋白質の脱アセチル化が、肺がんにおけるMYO18B遺伝子失活の主要因のひとつであることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Sasaki, S., Kohno, T.et al.: "Molecular processes of chromosome 9p21 deletions in human cancers."Oncogene. 22. 3792-3798 (2003)
• [文献書誌] Park, M., Kohno, T.et al.: "Pathogenetic and biological significance_of p14ARF alterations in non-small cell lung carcinoma."Cancer Genet. and Cytogenet.. 141. 5-13 (2003)
• [文献書誌] Tani, M., Kohno, T.et al.: "Correlation between histone acetylation and expression of the MYO18B gene in human lung cancer cells."Genes Chromosomes Cancer. (In press). (2004)
• [文献書誌] Yanagitani, N., Kohno, T.et al.: "Identification of D19S246 as a novel lung adenocarcinoma susceptibility locus by genome survey with 10-cM resolution microsatellite markers."Cancer Epidemiol.Biomark.Prev.. 12. 366-371 (2003)
• [文献書誌] Yamane, A., Kohno, T.et al.: "Suppressive activities of OGG1 and MYH proteins against G : C to T : A mutations caused by 8-hydroxyguanine but not by benzo[a]pyrene diol epoxide in human cells in vivo."Carcinogenesis. 24. 1031-1037 (2003)
• [文献書誌] Tanabe, C., Kohno, T.et al.: "Evaluation of a whole-genome amplification method based on adaptor-ligation PCR of randomly sheared genomic DNA."Genes Chromosomes Cancer. 38. 168-176 (2003)