DNAメチル化とマイクロRNAの統合的エピゲノム解析による肝細胞癌の病態解明

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09017
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 安居 幸一郎 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30323695)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 肝細胞癌 / エピゲノム / DNAメチル化 / マイクロRNA

研究実績の概要

癌には多数の体細胞変異（ゲノム異常）だけでなく、エピゲノム異常も生じており、両者が協働して癌の表現型を形成する。本研究は、エピゲノム異常のうちでDNAメチル化とマイクロRNA（microRNA; 以下、miRNA）に焦点を当て、肝細胞癌においてプロモーター領域のDNAメチル化によって発現が抑制されているtumor suppressor miRNAを同定することを目的とする。今年度は、まず、肝細胞癌の癌部と非癌部肝組織におけるDNAメチル化レベルをメチル化アレイで網羅的に検索し、癌部で過剰なDNAメチル化が生じているプロモーター領域のCpG部位を同定した。また、同一サンプルで、miRNAアレイを用いてmiRNAの発現量を網羅的に検索し、非癌部と比べて癌部で有意に発現が上昇あるいは低下しているmiRNAを同定した。次いで、両アレイの結果を統合的に解析した。
それらの結果、癌部で最も発現量が低下していたmiRNA はmiR-214とmiR-199aであった。miR-214とmiR-199aは染色体1q24.3領域に隣接して座位している。興味深いことに、癌部で最も過剰なDNAメチル化が生じていたCpG部位はmiR-214とmiR-199aの共通プロモーター領域のCpG部位であった。すなわち、miR-214とmiR-199aはDNAメチル化によって発現が消失するtumor suppressor miRNA候補であると示唆された

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

肝細胞癌の癌部と非癌部肝組織におけるDNAメチル化レベルとmiRNA発現量をそれぞれアレイで解析することを終了した。そして、DNAメチル化によって発現が消失するtumor suppressor miRNA候補を同定できた。

今後の研究の推進方策

miR-214とmiR-199aがそれぞれ標的とするmRNAとその下流のシグナル経路を解明する。具体的には、肝細胞癌の細胞株にmiR-214とmiR-199aそれぞれのmimicとinhibitorを導入し、アルゴリズム解析から標的と予想されるmRNAについて、ルシフェラーゼ・アッセイやウエスタンブロット実験で標的RNAであるかどうか検証する。

研究成果

• [雑誌論文] Genome-wide DNA methylation analysis in hepatocellular carcinoma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamada N, Yasui K, Dohi O, Gen Y, Tomie A, Kitaichi T, Iwai N, Mitsuyoshi H, Sumida Y, Moriguchi M, Yamaguchi K, Nishikawa T, Umemura A, Naito Y, Tanaka S, Arii S, Itoh Y.
  • 雑誌名: Oncol Rep. 巻: 35 ページ: 2228-2236
  • DOI: 10.3892/or.2016.4619.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] EVI1, a target gene for amplification at 3q26, antagonizes transforming growth factor-β-mediated growth inhibition in hepatocellular carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasui K, Konishi C, Gen Y, Endo M, Dohi O, Tomie A, Kitaichi T, Yamada N, Iwai N, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Sumida Y, Mitsuyoshi H, Tanaka S, Arii S, Itoh Y.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 106 ページ: 929-937
  • DOI: 10.1111/cas.12694
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of PNPLA3 rs738409 variant (I148M) on hepatic steatosis, necroinflammation, and fibrosis in Japanese patients with chronic hepatitis C. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasui K, Kawaguchi T, Shima T, Mitsuyoshi H, Seki K, Sendo R, Mizuno M, Itoh Y, Matsuda F, Okanoue T.
  • 雑誌名: J Gastroenterol. 巻: 50 ページ: 887-893
  • DOI: 10.1007/s00535-014-1018-z.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Helicobacter pylori infection might have a potential role in hepatocyte ballooning in nonalcoholic fatty liver disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sumida Y, Kanemasa K, Imai S, Mori K, Tanaka S, Shimokobe H, Kitamura Y, Fukumoto K, Kakutani A, Ohno T, Taketani H, Seko Y, Ishiba H, Hara T, Okajima A, Yamaguchi K, Moriguchi M, Mitsuyoshi H, Yasui K, Minami M, Itoh Y.
  • 雑誌名: J Gastroenterol. 巻: 50 ページ: 996-1004
  • DOI: 10.1007/s00535-015-1039-2.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Predictors of malignancies and overall mortality in Japanese patients with biopsy-proven nonalcoholic fatty liver disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: Seko Y, Sumida Y, Tanaka S, Taketani H, Kanemasa K, Ishiba H, Okajima A, Nishimura T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Mitsuyoshi H, Yasui K, Minami M, Itoh Y.
  • 雑誌名: Hepatol Res. 巻: 45 ページ: 728-738
  • DOI: 10.1111/hepr.12407.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] EVI1 is a target for gene amplification at 3q26 and suppresses growth inhibition by transforming growth factor-β in hepatocellular carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasui K, Umemura A, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Sumida Y, Mitsuyoshi H, Tanaka S, Arii S, Itoh Y.
  • 学会等名: 65th Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Disease (AASLD).
  • 発表場所: San Francisco, USA.
  • 年月日: 2015-11-17 – 2015-11-17
  • 国際学会
• [学会発表] miRNAとDNAメチル化の統合的エピゲノム解析による肝細胞癌の病態解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安居幸一郎，伊藤義人
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第60回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-10-16 – 2015-10-16
• [学会発表] EVI1, a target gene for amplification at 3q26, antagonizes TGF-β-mediated growth inhibition in hepatocellular carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kohichiroh Yasui, Yasuyuki Gen, Tomoko Kitaichi, Naoto Iwai, Shinji Tanaka, Shigeki Arii, Yoshito Itoh.
  • 学会等名: 第74回日本癌学会総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-08
• [学会発表] Amplification and overexpression of EVI1 suppresses growth inhibition mediated by TGF-β in hepatocellular carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasui K, Gen Y, Dohi O, Tomie A, Kitaichi T, Itoh Y.
  • 学会等名: Annual Meeting 2015 of the American Association for Cancer Research (AACR).
  • 発表場所: Philadelphia, USA.
  • 年月日: 2015-04-20 – 2015-04-20
  • 国際学会
• [備考] 京都府立医科大学消化器内科学教室
  • URL: http://www.f.kpu-m.ac.jp/k/syokanai/index.html