食餌性因子でエピゲノム異常のリセットは可能か？―食によるがん予防を目指して―

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K15235
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 村田 真理子 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10171141)
• 研究分担者: 翠川 薫 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), リサーチアソシエイト (20393366)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 癌 / エピゲノム異常 / DNAメチル化 / 食餌性因子

研究実績の概要

感染・炎症や喫煙などの環境因子がエピゲノム異常を誘発する。近年、がん細胞におけるエピゲノム異常に対し、有効に作用する食餌性因子が多数存在することが明らかになりつつある。クルクミンなどのポリフェノールやメラトニンなどの食餌性因子によりエピゲノム異常を解除（リセット）しようとする試みが始まってきている。我々は、感染・炎症関連発がんの解除を目指して予防効果のある食餌性因子の探索を目指す。平成27年度は食餌性因子の影響評価を正確に行う方法の確立のため、重要なエピゲノム異常の1つであるDNAメチル化の精度の高い定量方法の検討を行った。Epstein-Barr virus (EBV)感染関連ヒト上咽頭癌培養細胞および上咽頭癌組織を用いて、従来用いられてきたBisulfite Genomic Sequencing (BGS)法と次世代シークエンサーを用いるBiSulfite Amplicon Sequencing (BSAS)法を比較検討した。すなわち、バイサルファイト処理したDNAを用いてターゲット遺伝子のプロモーター領域をPCR増幅し、BGS法ではサブクローニングにより、BSAS法では次世代シークエンサーによりシトシンのメチル・非メチルを識別した。BGS法とBSAS法との間で良好な相関が見られた。また、BSAS法ではより精度の高いメチル化の検出ができる可能性が明らかになり、現在、さらに高精度の検出ができる方法への改良に取り組んでいる。

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

食餌性因子によるエピゲノム異常を解除（リセット）できるか否かを評価する方法の確立は重要で有り、ターゲット遺伝子について癌細胞におけるDNAメチル化レベルを塩基(CpG)単位で測定できる状況にある。現在、さらにその精度を上げる方法の検討にはいっており、おおむね順調に進捗していると考える。

今後の研究の推進方策

1.　高精度のDNAメチル化率検出方法を確立する。
2.　ヒト癌細胞に食餌性因子を曝露し、1.で確立した方法を用いて高精度にメチル化率の変化を測定する。
3.　ヒト癌細胞に食餌性因子を曝露し、microRNAを測定し、また、そのターゲット遺伝子候補を探索する。
4.　上記解析でエピゲノム変化の認められた候補遺伝子について、リアルタイムPCRを用い発現変動を確認する。
5.　培養細胞に候補遺伝子をトランスフェクションして、その機能を解析し、発がんにおける役割を解明する。

研究成果

• [国際共同研究] 広西医科大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 広西医科大学
• [国際共同研究] コンケン大学(タイ)
  • 国名: タイ
  • 外国機関名: コンケン大学
• [雑誌論文] Epigenetic inactivation of follistatin-like 1 mediates tumor immune evasion in nasopharyngeal carcinoma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhou X, Xiao X, Huang T, Du C, Wang S, Mo Y, Ma N, Murata M, Li B, Wen W, Huang G, Zeng X, Zhang Z.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: 7 ページ: 16433-16444
  • DOI: 10.18632/oncotarget.7654.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multi-walled carbon nanotube induces nitrative DNA damage in human lung epithelial cells via HMGB1-RAGE interaction and Toll-like receptor 9 activation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiraku Y, Guo F, Ma N, Yamada T, Wang S, Kawanishi S, Murata M.
  • 雑誌名: Part. Fibre Toxicol. 巻: 13 ページ: 16
  • DOI: 10.1186/s12989-016-0127-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DNA damage in CD133-positive cells in Barrett’s esophagus and esophageal adenocarcinoma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Thanan R, Ma N, Hiraku Y, Iijima K, Koike T, Shimosegawa T, Murata M, Kawanishi S.
  • 雑誌名: Mediators Inflamm. 巻: 2016 ページ: 7937814
  • DOI: 10.1155/2016/7937814
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Epigenetic downregulation of the ISG15-conjugating enzyme UbcH8 impairs lipolysis and correlates with poor prognosis in nasopharyngeal carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhou X, Wei J, Chen F, Xiao X, Huang T, He Q, Wang S, Du C, Mo Y, Lin L, Xie Y, Wei L, Lan Y, Murata M, Huang G, Ernberg I, Matskova L, Zhang Z.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: 6(38) ページ: 41077-1091
  • DOI: 10.18632/oncotarget.6218.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The potent tumor suppressor miR-497 inhibits cancer phenotypes in nasopharyngeal carcinoma by targeting ANLN and HSPA4L. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang S, Mo Y, Midorikawa K, Zhang Z, Huang G, Ma N, Zhao W, Hiraku Y, Oikawa S, Murata M.
  • 雑誌名: Oncotarget. 巻: 6(34) ページ: 35893-35907
  • DOI: 10.18632/oncotarget.5651
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development and characterization of a hydrogen peroxide-resistant cholangiocyte cell line: A novel model of oxidative stress-related cholangiocarcinoma genesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Thanan R, Techasen A, Hou B, Jamnongkan W, Armartmuntree N, Yongvanit P, Murata M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 64(1) ページ: 182-188
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.06.112.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Oxidative DNA damage induced by metabolites of chloramphenicol, an antibiotic drug. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi S, Murata M, Ida N, Oikawa S, Kawanishi S.
  • 雑誌名: Free Radic Res. 巻: 49(9) ページ: 1165-1172
  • DOI: 10.3109/10715762.2015.1050963.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes of micro-RNAs in asymptomatic subjects sensitized to Japanese cedar pollen after prophylactic sublingual immunotherapy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hou B, Murata M, Said AS, Sakaida H, Masuda S, Takahashi T, Zhang Z, Takeuchi K.
  • 雑誌名: Allergy Rhinol (Providence). 巻: 6(1) ページ: 33-38
  • DOI: 10.2500/ar.2015.6.0107.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reduced Coenzyme Q10 Decreases Urinary 8-Oxo-7,8-Dihydro-2'-Deoxyguanosine Concentrations in Healthy Young Female Subjects. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito K, Watanabe C, Nakamura A, Oikawa-Tada S, Murata M.
  • 雑誌名: J Med Food. 巻: 2018(8) ページ: 835-840
  • DOI: 10.1089/jmf.2014.3302.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circulating microRNAs as novel prognosis biomarkers for head and neck squamous cell carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hou B, Ishinaga H, Midorikawa K, Shah SA, Nakamura S, Hiraku Y, Oikawa S, Murata M, Takeuchi K.
  • 雑誌名: Cancer Biol Ther. 巻: 16(7) ページ: 1042-1046
  • DOI: 0.1080/15384047.2015.1045692.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inflammation-related DNA damage in relation to the expression of cancer stemness markers in human nasopharyngeal carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang S, Ma N, Kawanishi S, Zhao W, Midorikawa K, Hiraku Y, Oikawa S, Zhang Z, Huang G, Murata M.
  • 雑誌名: Free Radic Biol Med 巻: 86 ページ: S27
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] ンジウム化合物で処理したマクロファージ培養細胞におけるニトロ化DNA損傷 (2016)
  • 著者名/発表者名: Tahmina Afroz、馬寧、川西正祐、村田真理子、平工雄介
  • 学会等名: 第86回日本衛生学会総会
  • 発表場所: 旭川市民文化会館(北海道旭川市）
  • 年月日: 2016-05-11 – 2016-05-13
• [学会発表] Let-7c functions as a tumor suppressor by targeting IGF1R in head and neck cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Bo Hou, Kaoru Midorikawa, Yusuke Hiraku, Shinji Oikawa, Ning Ma, Mariko Murata.
  • 学会等名: 第86回日本衛生学会総会
  • 発表場所: 旭川市民文化会館(北海道旭川市）
  • 年月日: 2016-05-11 – 2016-05-13
• [学会発表] Hypermethylation of RERG promoter in nasopharyngeal carcinoma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Weilin Zhao, Shumin Wang, Kaoru Midorikawa, Ning Ma, Yusuke Hiraku, Shinji Oikawa, Mariko Murata.
  • 学会等名: 第86回日本衛生学会総会
  • 発表場所: 旭川市民文化会館(北海道旭川市）
  • 年月日: 2016-05-11 – 2016-05-13
• [学会発表] インジウム曝露ラット肺におけるマイクロRNA発現の網羅的解析と標的遺伝子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、田中昭代、平田美由紀、村田真理子
  • 学会等名: 第86回日本衛生学会総会
  • 発表場所: 旭川市民文化会館(北海道旭川市）
  • 年月日: 2016-05-11 – 2016-05-13
• [学会発表] パーキンソン病患者の血漿中エクソソームを用いたバイオマーカーの探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北村祐貴、佐々木良元、市原佐保子、埜村智之、石川雅一、水野章、村田真理子、冨本秀和、及川伸二
  • 学会等名: 第86回日本衛生学会総会
  • 発表場所: 旭川市民文化会館(北海道旭川市）
  • 年月日: 2016-05-11 – 2016-05-13
• [学会発表] パーキンソン病患者血漿中の酸化損傷タンパク質の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北村祐貴、佐々木良元、市原佐保子、埜村智之、石川雅一、水野章、村田真理子、冨本秀和、及川伸二
  • 学会等名: 日本酸化ストレス学会東海支部第4回学術大会
  • 発表場所: 鈴鹿医療科学大学(三重県鈴鹿市）
  • 年月日: 2016-02-06 – 2016-02-06
• [学会発表] NNK誘導マウス肺がんに対するサルナシ果汁の肺発がん抑制効果における比較プロテオミクス解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北村祐貴、三宅直子、有元佐賀惠、村田真理子、及川伸二
  • 学会等名: 第44回日本環境変異原学会
  • 発表場所: 九州大学馬出キャンパス(福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-11-27 – 2015-11-28
• [学会発表] インジウム曝露ラット肺におけるマイクロRNA発現の解析と標的遺伝子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、黒澤長之、田中昭代、平田美由紀、村田真理子
  • 学会等名: 日本産業衛生学会東海地方会
  • 発表場所: 名古屋大学医学部(愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-14 – 2015-11-14
• [学会発表] Early B cell factor 1 down-regulation mechanisms and their significance in cholangiocarcinoma prognosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Napat Armartmuntree、Chakkaphan Khenjanta、Wassana Jamnongkan、Anchalee Techasen、Watcharin Loilome、Nisana Namwat、Somchai Pinlaor、Chawalit Pairojkul、Puangrat Yongvanit、Murata, Mariko、Thanan, Raynoo
  • 学会等名: 第74 回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] Genome-wide profiling of DNA methylation identifies oxidative stress-induced epigenetic targets in cholangiocarcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Raynoo Thanan、Somchai Pinlaor、Umawadee Laothong、Puangrat Yongvanit、Ning Ma、Shosuke Kawanishi、Mariko Murata
  • 学会等名: 第74 回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] 頭頸部扁平上皮癌におけるマイクロRNA let-7c とその標的遺伝子の役割. (2015)
  • 著者名/発表者名: 侯波、石永一、翠川薫、王淑民、趙蔚林、及川伸二、平工雄介、馬寧、竹内万彦、村田真理子
  • 学会等名: 第74 回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] 上咽頭癌における癌抑制遺伝子候補のプロモーター領域DNA の高度メチル化. (2015)
  • 著者名/発表者名: 趙蔚林、王淑民、翠川薫、張哲、莫頴禧、黄光武、馬寧、平工雄介、及川伸二、村田真理子
  • 学会等名: 第74 回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] Nitrative DNA damage in lung epithelilal cells treated with multi-walled carbon nanotube: role of Toll-like receptor 9 (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hiraku, Ning Ma, Shumin Wang, Shosuke Kawanishi, Mariko Murata
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] Inflammation-related DNA damage in relation to the expression of cancer stemness markers in human nasopharyngeal carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wang S, Ma N, Kawanishi S, Zhao W, Midorikawa K, Hiraku Y, Oikawa S, Zhang Z, Huang G, Murata M.
  • 学会等名: SFRR-E/SNFS Meeting Stuttgart 2015: Redox Biology Meets Nutrition
  • 発表場所: ホ－エンハイム大学,シュトゥットガルト(ドイツ）
  • 年月日: 2015-09-01 – 2015-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] 筋萎縮性側索硬化症の脳脊髄液におけるカルボニル化タンパク質の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北村祐貴、菰田淳、二本松綾乃、佐々木良元、村田真理子、冨本秀和、及川伸二
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2015年会
  • 発表場所: 熊本森都心プラザ(熊本県熊本市）
  • 年月日: 2015-07-23 – 2015-07-24
• [学会発表] Novel circulating microRNA biomarkers for head and neck squamous cell carcinoma. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bo Hou, Hajime Ishinaga, Said Ahmad Shah, Satoshi Nakamura, Kaoru Midorikawa, Mariko Murata, Kazuhiko Takeuchi.
  • 学会等名: 4th Congress of Asian Society of Head and Neck Oncology
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-06-03 – 2015-06-06
  • 国際学会
• [学会発表] Possible roles of circulating microRNAs during prophylactic sublingual immunotherapy. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bo Hou, Mariko murata, Hiroshi Sakaida, Sawako Masuda, Kazuhiko Takeuchi.
  • 学会等名: 第64回日本アレルギー学会学術大会
  • 発表場所: グランドプリンスホテル新高輪 国際館パミール（東京都港区）
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-28
• [学会発表] インジウム曝露ラット肺におけるマイクロRNA発現の網羅的解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平工雄介、田中昭代、平田美由紀、村田真理子
  • 学会等名: 第88回日本産業衛生学会
  • 発表場所: グランフロント大阪(大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-05-13 – 2015-05-16
• [図書] Molecular Aspects of Alcohol and Nutrition: A Volume in the Molecular Nutrition Series. (2016)
  • 著者名/発表者名: Murata M, Midorikawa K, Kawanishi S.
  • 総ページ数: 376(315-324)
  • 出版者: Vinood Patel. Elsevier Science & Technology