新規大腸がん関連遺伝子と腸内細菌叢の解析による多発大腸がん発生機構の解明

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K15956
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 青木 敬則 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (40749496)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 多発大腸がん / 腸内細菌叢

研究実績の概要

大腸内視鏡を用いて健常者、大腸腫瘍・大腸がん患者より採取した組織、便および粘膜洗浄液からDNAおよびRNAを抽出した。
大腸内視鏡にて診断・生検・切除された大腸腫瘍（過形成、腺腫、表面型腫瘍）および単発・多発大腸がんの便および粘膜洗浄液検体を多数用いて、多発大腸腫瘍症例で認める変異を同定し、その遺伝子型および発現をそれぞれパイロシークエンサー、定量RT-PCRにより解析した。現在、発現と遺伝子型および臨床病理学的所見との相関を解析中である。
また、同定した遺伝子を用いて変異の有無別に腸内細菌叢のメタゲノム解析を行っており、正常大腸粘膜による発現解析結果もふまえ、変異症例で発現変動のある遺伝子を抽出中である。
上記で採取した早期大腸低分化腺がん2検体、早期大腸高分化腺がん2検体および正常組織2検体を用いて、Illumina TruSeq RNA AccessによるRNAシークエンス解析を行い、高分化腺がんおよび正常組織と比較し低分化腺がんにおいて発現に差が見られる4遺伝子を抽出した。現在は米国のがんゲノムアトラス研究ネットワーク（TCGA：The Cancer Genome Atlas）から得られた遺伝子データを用いて4遺伝子に対し検証中である。今後は、多数の大腸がん組織を用いて免疫染色や機能解析等を行うことにより、4遺伝子の低分化腺がんとの関連性について検証予定である。また、4遺伝子と臨床的背景因子との関連性も確認中である。

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

多数の便および粘膜洗浄液からDNAを順調に採取できており、また同定した遺伝子の発現解析や腸内細菌叢のメタゲノム解析を行っている。

今後の研究の推進方策

大腸がん細胞株を用いて同定した遺伝子の機能解析を行う。蛍光免疫染色により同定した遺伝子タンパクの細胞内局在を明らかにする。またノックダウンを行い増殖能、遊走・浸潤能、遺伝子発現プロファイルなどに与える影響を解析する。またノックダウン後に細胞をヌードマウスに移植し、in vivoでの腫瘍形成能に与える影響を解析する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)健常者、大腸腫瘍・大腸がん患者より順調に組織、便および粘膜洗浄液を採取し、またDNAおよびRNAを抽出できたため。
(使用計画)大腸がん細胞株を用いて同定した遺伝子の機能解析を行う。蛍光免疫染色により同定した遺伝子タンパクの細胞内局在を明らかにする。またノックダウンを行い増殖能、遊走・浸潤能、遺伝子発現プロファイルなどに与える影響を解析する。またノックダウン後に細胞をヌードマウスに移植し、in vivoでの腫瘍形成能に与える影響を解析する。

研究成果

• [雑誌論文] Subtypes of the Type II Pit Pattern Reflect Distinct Molecular Subclasses in the Serrated Neoplastic Pathway (2018)
  • 著者名/発表者名: Aoki Hironori, Yamamoto Eiichiro, Yamano Hiro-o, Sugai Tamotsu, Kimura Tomoaki, Tanaka Yoshihito, Matsushita Hiro-o, Yoshikawa Kenjiro, Takagi Ryo, Harada Eiji, Yoshida Yuko, Harada Taku, Eizuka Makoto, Yorozu Akira, Kitajima Hiroshi, Niinuma Takeshi, Kai Masahiro, Nojima Masanori, Suzuki Hiromu, Nakase Hiroshi
  • 雑誌名: Digestive Diseases and Sciences 巻: 63 ページ: 1920～1928
  • DOI: 10.1007/s10620-018-5016-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic silencing of <i>SMOC1</i> in traditional serrated adenoma and colorectal cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Aoki Hironori,Yamamoto Eiichiro,Takasawa Akira,Niinuma Takeshi,Yamano Hiro-O,Harada Taku,Matsushita Hiro-O,Yoshikawa Kenjiro,Takagi Ryo,Harada Eiji,Tanaka Yoshihito,Yoshida Yuko,Aoyama Tomoyuki,Eizuka Makoto,Yorozu Akira,Kitajima Hiroshi,Kai Masahiro,Sawada Norimasa,Sugai Tamotsu,Nakase Hiroshi,Suzuki Hiromu
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 9 ページ: 4707-4721
  • DOI: 10.18632/oncotarget.23523
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] SMOC1のエピジェネティックなサイレンシングは大腸鋸歯状腺腫の発育進展に関連する (2017)
  • 著者名/発表者名: 青木敬則, 山本英一郎, 高澤啓, 新沼猛, 山野泰穂, 原田拓, 萬顕, 北嶋洋志, 甲斐正広, 澤田典均, 仲瀬裕志, 菅井有, 鈴木拓
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Epigenetic silencing of SMOC1 is associated with development of colorectal traditional serrated adenomas (2017)
  • 著者名/発表者名: Hironori Aoki, Eiichiro Yamamoto, Akira Takasawa, Takeshi Niinuma, Hiro-o Yamano, Hiro-o Matsushita, Taku Harada, Tamotsu Sugai, Hiroshi Nakase and Hiromu Suzuki
  • 学会等名: 25th UEG Week
  • 国際学会
• [学会発表] Endoscopic and molecular characteristics in colorectal serrated lesions represent subclasses of the serrated neoplasia pathway (2017)
  • 著者名/発表者名: Hironori Aoki, Eiichiro Yamamoto, Hiro-o Yamano, Hiro-o Matsushita, Kenjiro Yoshikawa, Ryo Takagi, Eiji Harada, Yoshihito Tanaka, Taku Harada, Tamotsu Sugai, Hiroshi Nakase and Hiromu Suzuki
  • 学会等名: 25th UEG Week
  • 国際学会