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2019 年度 実績報告書

結節性硬化症遺伝子変異が惹起する代謝変動とエピゲノム制御異常の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K08670
研究機関順天堂大学

研究代表者

小林 敏之  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40260070)

研究分担者 高 ひかり  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60338374)
三浦 芳樹  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90279240)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード結節性硬化症 / 家族性腫瘍 / モデル動物 / ES細胞 / エピゲノム / アミノ酸代謝
研究実績の概要

結節性硬化症(TSC)のモデルラットより樹立したTsc2 ホモ変異体ES細胞における、グローバルなヒストンH3のK4(H3K4)トリメチル化(H3K4me3)低下の原因を追及する目的で、H3K4のメチル化に関与するメチル化酵素、脱メチル化酵素群の遺伝子発現を分析した。その結果、予期せぬことに、H3K4me3の脱メチル化酵素をコードするJARID1ファミリー、とりわけJARID1aとJARID1cの遺伝子発現が低下する傾向が認められた。H3K4me3の低下はラパマイシンによって回復することから、mTORC1依存的な分子機構によるH3K4me3の低下、それに伴うJARID1ファミリー遺伝子群の発現へのフィードバック機構(調整)が想定される。また、ホモ変異体においては、野生型細胞などへの影響がより小さい、低濃度のメチル化阻害薬処理により、H3K4me3量の回復を達成できる可能性がある。
一方、これまでmTORC1依存性に分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素Bcat1の発現が促進されている現象が見出されていたことから、Bcat1の阻害薬であるガバペンチンの腫瘍増殖抑制効果を分析した。マウスTsc1、Tsc2欠損腎腫瘍細胞に対するガバペンチン単独処理(20 mM)では、Tsc2欠損細胞において有意な増殖抑制効果が認められたものの、Tsc1欠損細胞株では抑制効果は認められなかった。しかしながら、ラパマイシン(5 nM)との併用においては、双方の細胞において、ラパマイシンによる増殖抑制効果が増強されることが確認された。両薬剤の併用がTSCの治療に有効な方法となる可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Interstitial chromosomal deletion of the tuberous sclerosis complex 2 locus is a signature for radiation-associated renal tumors in Eker rats2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue T, Kokubo T, Daino K, Yanagihara H, Watanabe F, Tsuruoka C, Amasaki Y, Morioka T, Homma-Takeda S, Kobayashi T, Hino O, Shimada Y, Kakinuma S
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 111 ページ: 840-848

    • DOI

      doi: 10.1111/cas.14307.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Gene expression profile in the liver of Tsc2 heterozygous mutant (Tsc2+/-) mice: Implications of heterozygosity on lipid metabolism2019

    • 著者名/発表者名
      Doan Nguyen Minh Thien, Toshiyuki Kobayashi, Keiko Nishikawa, Yoshinobu Sugitani, Takayuki Kitano, Masashi Mizuguchi, Okio Hino
    • 学会等名
      2019 International Tuberous Sclerosis Complex Research Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Bcat1阻害剤はTsc2欠損マウス腫瘍細胞の増殖を効果的に抑える2019

    • 著者名/発表者名
      Keiko NISHIKAWA, Tetsuya TAKAGAKI, Moe YASHIMA, Takumi SUZUKI, Toshiyuki KOBAYASHI
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会

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公開日: 2021-01-27  

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