EBV感染が誘導するエピゲノム改変・維持に関わる因子の同定とその機能解析

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08729
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 松坂 恵介 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (40610150)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: エピジェネティクス / DNAメチル化 / ウイルス / 胃癌

研究実績の概要

本研究は胃癌を対象にEpstein-Barrウイルス(EBV)感染が誘導するゲノムワイドなエピゲノム改変に関わる因子の同定と、EBV感染脱落系を用いたエピゲノム維持機構の解明を目的としている。先行研究により、EBVの潜伏感染を伴う胃癌(EBV陽性胃癌)がゲノムワイドにDNAメチル化の亢進した超高DNAメチル化形質を示し、さらにEBV感染により宿主細胞に新規DNAメチル化が誘導されEBV感染そのものが超高DNAメチル化形質の原因であること証明してきた。胃癌細胞株MKN7と正常胃粘膜上皮由来細胞株GES1において感染早期における新規DNAメチル化形質誘導パターンを経時的に解析した結果、宿主細胞のDNAメチル化誘導に先駆けてウイルスゲノムDNAにメチル化が誘導されることを見いだし、その成果を報告した(申請者ら、J Pathol. 2017)。さらに新規にDNAメチル化が誘導される時相におけるウイルスと宿主細胞両者の遺伝子発現を包括的に解析中であり、DNAメチル化誘導候補因子に対するshRNAの構築を計画中である。また、変異型EBNA1を用いた実験系によりEBV脱落細胞の作製を遂行中であり、脱落後の細胞に脱メチル化剤やDNMTのknockdown、TETの強制発現系などを作用させることで、EBV感染がDNAメチル化の維持に果たす役割を解析する予定である。このようにウイルスと宿主との間の秩序だった相互作用をより詳細に解析することで、新規DNAメチル化のメカニズムの解明が期待される。

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

EBV感染脱落効率化の検討でやや時間がかかっているが、効率的な脱落系の目処が立ったところで、これから実践に移行する予定である。

今後の研究の推進方策

単純な変異型EBNA1による系では十分な脱落効率が得られない可能性が高く、より高い効率で脱落が得られる系の検討が必要である。また、preliminaryなデータから、EBV感染初期におけるウイルス遺伝子発現は予想よりも多数に及んでいることが予想され、ウイルス遺伝子に対するshRNAによるknockdownの標的はより包括的に展開する必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] Synergistic Cytotoxic Effect on Gastric Cancer Cells of an Immunotoxin Cocktail in Which Antibodies Recognize Different Epitopes on CDH17 (2018)
  • 著者名/発表者名: Kusano-Arai O, Iwanari H, Kudo S, Akiba H, Matsusaka K, Kaneda A, Fukayama M, Tsumoto K, Hamakubo T.
  • 雑誌名: Monoclonal Antibodies in Immunodiagnosis and Immunotherapy 巻: 37 ページ: 1～11
  • DOI: 10.1089/mab.2017.0043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epstein-Barr virus infection induces genome-wide de novo DNA methylation in non-neoplastic gastric epithelial cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsusaka K, Funata S, Fukuyo M, Seto Y, Aburatani H, Fukayama M, Kaneda A.
  • 雑誌名: Journal of Pathology 巻: 242 ページ: 391-399
  • DOI: 10.1002/path.4909. Epub 2017 May 25.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frequent promoter hypermethylation associated with human papillomavirus infection in pharyngeal cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa T, Matsusaka K, Misawa K, Ota S, Takane K, Fukuyo M, Rahmutulla B, Shinohara K, Kunii N, Sakurai D, Hanazawa T, Matsubara H, Nakatani Y, Okamoto Y, Kaneda A.
  • 雑誌名: Cancer Letters 巻: 407 ページ: 21-31
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2017.08.008. Epub 2017 Aug 18.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of tumour related genes by dynamic epigenetic alteration at enhancer regions in gastric epithelial cells infected by Epstein-Barr virus. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okabe A, Funata S, Matsusaka K, Namba H, Fukuyo M, Rahmutulla B, Oshima M, Iwama A, Fukayama M, Kaneda A.
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 7 ページ: 7924
  • DOI: 10.1038/s41598-017-08370-7.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A. Histone modification alteration coordinated with acquisition of promoter DNA methylation during Epstein-Barr virus infection. (2017)
  • 著者名/発表者名: Funata S, Matsusaka K, Yamanaka R, Yamamoto S, Okabe A, Fukuyo M, Aburatani H, Fukayama M, Kaneda A.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 55265-55279
  • DOI: 10.18632/oncotarget.19423. eCollection 2017 Aug 15.
  • 査読あり
• [学会発表] メチル化胃癌における特異的なゲノム・エピゲノム変異の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松坂恵介、眞野恭伸、福世真樹、浦辺雅之、油谷浩幸、深山正久、瀬戸泰之、金田篤志.
  • 学会等名: 第76回日本癌学会総会
• [学会発表] Identification of unique genetic/epigenetic alteration in gastric cancer with high DNA methylation. (2017)
  • 著者名/発表者名: 松坂恵介, 眞野恭伸、福世真樹、浦辺雅之、バハテヤリ・ラムヒトラ、油谷浩幸、瀬戸泰之、深山正久、金田篤志
  • 学会等名: 第106回日本病理学会学術総会
• [図書] DNA and Histone Methylation as Cancer Targets (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsusaka K, Kaneda A.
  • 総ページ数: 624
  • 出版者: Springer
  • ISBN: 978-3-319-59786-7
• [備考] 千葉大学大学院医学研究院分子腫瘍学
  • URL: http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/moloncol/