スーパーエンハンサーによる脳腫瘍の発生と悪性化のクロマチンダイナミクスの解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05436
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 夏目 敦至 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (30362255)
• 研究分担者: 近藤 豊 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00419897) ; 若林 俊彦 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50220835) ; 小川 誠司 京都大学, 医学研究科, 教授 (60292900)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 脳腫瘍

研究実績の概要

MADM腫瘍細胞においてスーパーエンハンサー導入前後にて次世代シークエンサーを用いたRNA-Seqを行い発現が変化するlincRNAを同定し、そのlincRNAを過剰発現もしくは欠失させることでエピゲノムの変化がみられるか解析した。
腫瘍細胞を用いて腫瘍形成過程において重要な役割を果たすエピゲノム異常を解析しているが、従来からp53の異常はゲノムの不安定性に関わると考えられている。そのためp53, Nf1異常から腫瘍が形成されていく過程において他の重要な遺伝子異常が追加のイベントとして引き起こされているか解析した。前腫瘍細胞、腫瘍細胞を用いてRNAシーケンスを行った。これにより、エピゲノム異常を引き起こす新規タンパクの存在が認められた。経時的な解析により、その相互関係を明らかにした。
また、in vitro研究において腫瘍形成においてEZH2が重要な役割を果たしていることを示唆するデータが得られた。またDNAメチル化異常の解析によりDnmtやTETといった新たな酵素が重要な役割を果たしていることが明らかになる可能性がある。個体レベルにてこれらの重要な分子を抑制することで腫瘍形成を防ぐことができることを証明した。腫瘍を形成するMADMマウスにEZH2のノックアウトマウスを交配し、p53, Nf1, EZH2のコンディショナルノックアウトマウスを作製した。このノックアウトマウスの腫瘍形成を個体レベルにて経時的に評価し、腫瘍組織を用いてin vitro実験にてエピゲノム異常を解析した。さらに、EZH2もしくはEZH2を含む複合体であるPRC2（ポリコーム複合体）の阻害剤を用いることで腫瘍抑制効果を評価した。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

かなり多くのデータが集積でき、２編の査読ありの英文国際誌に投稿中である。うち、ひとつは改訂中であり、もうひとつは、初稿を投稿したばかりである。平成30年度（最終年度）には、インパクトの高いジャーナルに掲載できると期待される。

今後の研究の推進方策

論文を投稿しながら、査読者のコメントに真摯に対応しながら、必要であれば追加実験を行う予定である。さらに、実臨床につなげるために、樹立した膠芽腫検体において共通にみられるゲノム異常、エピゲノム異常を同定しマウス実験より得られた結果と比較する。再発時に新たにみられるエピゲノム異常のメカニズムについて樹立した脳腫瘍幹細胞を用いてin vitro実験を開始し解析する。この研究もすでに着手しており、平成30年度中には公表できるものと考えている。

研究成果

• [国際共同研究] ソウル大学(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: ソウル大学
• [雑誌論文] Pediatric-type follicular lymphoma in the dura: a case report and literature review. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi J, Kato S, Iwata E, Aoki K, Kabeya R, Natsume A, Wakabayashi T.
  • 雑誌名: World Neurosurg. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2018.04.053.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuro-endoscopic cylinder surgery and 5-aminolevulinic acid (5-ALA) photodynamic diagnosis of deep-seated intracranial lesions. (2018)
  • 著者名/発表者名: Choo J, Takeuchi K, Nagata Y, Ohka F, Kishida Y, Watanabe T, Satoh Y, Nagatani T, Kato K, Wakabayashi T, Natsume A.
  • 雑誌名: World Neurosurg. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: doi: 10.1016/j.wneu.2018.03.112.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Podoplanin - an emerging cancer biomarker and therapeutic target. (2018)
  • 著者名/発表者名: Krishnan H, Rayes J, Miyashita T, Ishii G, Retzbach EP, Sheehan SA, Takemoto A, Chang YW, Yoneda K, Asai J, Jensen L, Chalise L, Natsume A, Goldberg GS.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: doi: 10.1111/cas.13580.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] JCOG0911 INTEGRA study: a randomized screening phase II trial of interferonβ plus temozolomide in comparison with temozolomide alone for newly diagnosed glioblastoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi T, Natsume A, Nagane M, Japan Clinical Oncology Group Brain Tumor Study Group (JCOG-BTSG).
  • 雑誌名: J Neurooncol. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: doi: 10.1007/s11060-018-2831-7.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Immunohistochemical ATRX expression is not a surrogate for 1p19q codeletion. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamichi A, Ohka F, Aoki K, Suzuki H, Kato A, Hirano M, Motomura K, Tanahashi K, Chalise L, Maeda S, Wakabayashi T, Kato Y, Natsume A.
  • 雑誌名: Brain Tumor Pathol. 巻: 35 ページ: 106-113
  • DOI: doi: 10.1007/s10014-018-0312-5.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel high-sensitivity assay to detect a small fraction of mutant IDH1 using droplet digital PCR. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirano M, Ohka F, Maeda S, Chalise L, Yamamichi A, Aoki K, Kato A, Tanahashi K, Motomura K, Nishimura Y, Hara M, Shinjo K, Kondo Y, Wakabayashi T, Natsume A.
  • 雑誌名: Brain Tumor Pathol. 巻: 35 ページ: 97-105
  • DOI: doi: 10.1007/s10014-018-0310-7.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a novel fusion gene HMGA2-EGFR in glioblastoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Komuro A, Raja E, Iwata C, Soda M, Isogaya K, Yuki K, Ino Y, Morikawa M, Todo T, Aburatani H, Suzuki H, Ranjit M, Natsume A, Mukasa A, Saito N, Okada H, Mano H, Miyazono K, Koinuma D.
  • 雑誌名: Int J Cancer. 巻: 142 ページ: 1627-1639
  • DOI: doi: 10.1002/ijc.31179.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognostic relevance of genetic alterations in diffuse lower-grade gliomas. (2018)
  • 著者名/発表者名: Aoki K, Nakamura H, Suzuki H, Matsuo K, Kataoka K, Shimamura T, Motomura K, Ohka F, Shiina S, Yamamoto T, Nagata Y, Yoshizato T, Mizoguchi M, Abe T, Momii Y, Muragaki Y, Watanabe R, Ito I, Sanada M, Yajima H, Morita N, Takeuchi I, Miyano S, Wakabayashi T, Ogawa S, Natsume A.
  • 雑誌名: Neuro Oncol. 巻: 20 ページ: 66-77
  • DOI: doi: 10.1093/neuonc/nox132.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oncogenic effects of evolutionarily conserved noncoding RNA ECONEXIN on gliomagenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Deguchi S, Katsushima K, Hatanaka A, Shinjo K, Ohka F, Wakabayashi T, Zong H, Natsume A, Kondo Y.
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 36 ページ: 4629-4640
  • DOI: doi: 10.1038/onc.2017.88.
  • 査読あり
• [学会発表] ゲノム時代におけるグリオーマの治療戦略 (2018)
  • 著者名/発表者名: 夏目敦至
  • 学会等名: 第22回北海道脳腫瘍懇話会
  • 招待講演
• [学会発表] Genome-based Precision Medicine in Brain Tumors (2018)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Natsume
  • 学会等名: First Joint US-Japan Clinical Cancer Genomics and Personalized Medicine Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mutational landscape and clonal architecture (2017)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Natsume
  • 学会等名: Chemistry of Molecular Crowding
  • 国際学会 / 招待講演