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

2016 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: エピゲノム異常 / 肝細胞癌 / 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。エピゲノム異常は、癌の早期発見の指標になりえるとともに、薬物によって可逆的であるので治療標的にもなりえる。
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、DNAメチル化とmiRNAの異常を統合的に解析することで、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。
今年度までに、肝細胞癌の癌部と非癌部肝組織におけるDNAメチル化をメチル化アレイで網羅的に探索し、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の発現量をmiRNAアレイで網羅的に検索し、非癌部に比べて癌部で有意に発現が変化しているmiRNAを同定した。両アレイを統合的に解析した結果、癌部で最も発現量が低下していたmiR-214とmiR-199aは、染色体1q24.3領域に隣接して座位しており、それらのhost geneであるDNM3OSのプロモーターにより転写制御を受けていること、さらに、癌部ではDNM3OSプロモーター領域のDNAメチル化によってmiR-214とmiR-199aの発現が抑制されていることを明らかにした。
また、miR-214とmiR-199aがそれぞれ標的とするmRNAの同定を進めた。肝細胞癌の細胞株にmiR-214とmiR-199aのmimicとinhibitorを遺伝子導入し、網羅的mRNA発現解析とアルゴリズム解析から予想される標的mRNA候補について、ルシフェラーゼ・アッセイとウエスタンブロット実験で検証し、確からしい標的mRNAを複数同定した。

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miRNAを同定することができたため。

今後の研究の推進方策

miR-214とmiR-199aが標的とするmRNAが肝細胞癌の発生と進展に関わる機能解析を行う。

研究成果

• [雑誌論文] ASPP2 suppresses invasion and TGF-β1-induced epithelial-mesenchymal transition by inhibiting Smad7 degradation mediated by E3 ubiquitin ligase ITCH in gastric cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Gen Y, Yasui K, Kitaichi T, Iwai N, Terasaki K, Dohi O, Hashimoto H, Fukui H, Inada Y, Fukui A, Jo M, Moriguchi M, Nishikawa T, Umemura A, Yamaguchi K, Konishi H, Naito Y, Itoh Y.
  • 雑誌名: Cancer Lett 巻: 398 ページ: 52-61
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2017.04.002.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Loss of PAR-3 protein expression is associated with invasion, lymph node metastasis, and poor survival in esophageal squamous cell carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kitaichi T, Yasui K, Gen Y, Dohi O, Iwai N, Tomie A, Yamada N, Terasaki K, Umemura A, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Sumida Y, Mitsuyoshi H, Naito Y, Zen Y, Itoh Y.
  • 雑誌名: Hum Pathol 巻: 62 ページ: 134-140
  • DOI: 10.1016/j.humpath.2017.01.009
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of sodium glucose cotransporter 2 inhibitor on liver function tests in Japanese patients with non-alcoholic fatty liver disease and type 2 diabetes mellitus. (2017)
  • 著者名/発表者名: Seko Y, Sumida Y, Tanaka S, Mori K, Taketani H, Ishiba H, Hara T, Okajima A, Umemura A, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Kanemasa K, Yasui K, Imai S, Shimada K, Itoh Y.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 47 ページ: 1072-1078
  • DOI: 10.1111/hepr.12834
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liver stiffness measurement to platelet ratio index predicts the stage of liver fibrosis in non-alcoholic fatty liver disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okajima A, Sumida Y, Taketani H, Hara T, Seko Y, Ishiba H, Nishimura T, Umemura A, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Mitsuyoshi H, Yasui K, Minami M, Itoh Y.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 47 ページ: 721-730
  • DOI: 10.1111/hepr.12793
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatic nucleotide binding oligomerization domain-like receptors pyrin domain-containing 3 inflammasomes are associated with the histologic severity of non-alcoholic fatty liver disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mitsuyoshi H, Yasui K, Hara T, Taketani H, Ishiba H, Okajima A, Seko Y, Umemura A, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Minami M, Itoh Y.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/hepr.12883
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sorafenib plus Hepatic Arterial Infusion Chemotherapy with Cisplatin vs. Sorafenib for Advanced Hepatocellular Carcinoma: Randomized Phase II Trial. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikeda M, Shimizu S, Sato T, Morimoto M, Kojima Y, Inaba Y, Hagihara A, Kudo M, Nakamori, Kaneko S, Sugimoto R, Tahara T, Ohmura T, Yasui K, Sato K, Ishii H, Furuse J, Okusaka T.
  • 雑誌名: Ann Oncol 巻: 27 ページ: 2090-2096
  • DOI: 10.1093/annonc/mdw323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of 12-week dulaglutide therapy in Japanese patients with biopsy-proven non-alcoholic fatty liver disease and type 2 diabetes mellitus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Seko Y, Sumida Y, Tanaka S, Mori K, Taketani H, Ishiba H, Hara T, Okajima A, Umemura A, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Kanemasa K, Yasui K, Imai S, Shimada K, Itoh Y.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/hepr.12837
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of hepatocellular carcinoma in Japanese patients with biopsy-proven non-alcoholic fatty liver disease: Association between PNPLA3 genotype and hepatocarcinogenesis/fibrosis progression. (2016)
  • 著者名/発表者名: Seko Y, Sumida Y, Tanaka S, Mori K, Taketani H, Ishiba H, Hara T, Okajima A, Umemura A, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Kanemasa K, Yasui K, Imai S, Shimada K, Itoh Y.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/hepr.12840
  • 査読あり
• [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: 2228-36
  • DOI: 10.3892/or.2016.4619
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of coronary artery calcification with liver fibrosis in Japanese patients with NAFLD. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishiba H, Sumida Y, Kataoka S, Kuroda M, Akabame S, Tomiyasu K, Tanaka M, Arai M, Taketani H, Seko Y, Okajima A, Hara T, Umemura A, Nishikawa T, Yamaguchi K, Moriguchi M, Mitsuyoshi H, Yasui K, Itoh Y.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 46 ページ: 1107-1117
  • DOI: 10.1111/hepr.12665
  • 査読あり
• [学会発表] Epigenetic silencing of miR-214 and miR-199a is associated with cell survival and motility in hepatocellular carcinoma (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohichiroh Yasui, Akira Tomie, Naoto Iwai, Tomoko Kitaichi, Kei Terasaki, Osamu Dohi, Yasuyuki Gen, Yoshito Itoh.
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-08 – 2016-10-08
• [学会発表] 肝細胞癌におけるtumor suppressor miR-199a-3pのエピジェネティックな不活化はc-Metの発現調節を介してc-Met阻害薬tivantinibへの感受性に関与する (2016)
  • 著者名/発表者名: 安居幸一郎、伊藤 義人
  • 学会等名: 第52回日本肝臓学会総会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2016-05-19 – 2016-05-19
• [学会発表] Epigenetic silencing of miR-199a-3p is associated with increased cell survival, enhanced cell motility, and sensitivity to tivantinib through regulation of c-Met expression in hepatocellular carcinoma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasui K, Tomie A, Iwai N, Kitaichi T, Dohi O, Gen Y, Itoh Y.
  • 学会等名: Annual Meeting 2016 of the American Association for Cancer Research (AACR)
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2016-04-18 – 2016-04-18
  • 国際学会