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DNAメチル化やピストン修飾異常は、癌抑制遺伝子不活化の分子機構として重要であるが、その標的遺伝子や癌化における役割に関しては未知の点が多い。本研究では、異常メチル化により不活化される遺伝子の機能解析を行い、DNAメチル化の発癌における役割を明らかにする。また、発癌過程でDNAメチル化やヒストン修飾異常を起こす分子機構の解明を目指す。本年度は、大腸癌や胃癌においてDNAメチル化により不活化されるユビキチンリガーゼCHFRの機能解析を行った。CHFRを大腸癌細胞株に遺伝子導入することにより、NF-kBに関連する遺伝子の発現抑制を認めた。CHFRによりNF-kBの標的遺伝子の一つ、IL-8の発現は転写レベルで抑制された。また、CHFR変異体の解析からNF-kBの抑制はユビキチンリガーゼ活性に非依存性であることを明らかにした。CHFRを大腸癌のマウスXenograftにアデノウイルスベクターを用いて遺伝子導入すると、腫瘍細胞の増殖を抑制した。また、CHFRの遺伝子導入により、腫瘍血管の造成が抑制されていた。以上の結果から、CHFRは細胞周期チェックポイント遺伝子としてだけではなく、NF-kB抑制を介して抗腫瘍効果を発揮することが示唆された。DNMT1、DMT3およびDicerをノックアウトした大腸癌細胞を用いて、ChIP on ChIP法によりDNAメチル化およびヒストン修飾に関して網羅的解析を行った。その結果、ICAM1をはじめとする一部の遺伝子のDNAメチル化の維持に、RNA干渉が関与することを明らかにした。また、DNAメチル化非依存性、ピストンH3K27メチル化依存性の遺伝子サイレンシングにDicerが関与することを示した。以上の結果より、癌のエピジェネティクス異常に関与する内因性のdouble strand RNAが存在することが示唆された。
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