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2012 年度 実績報告書

前がん状態においてDNAメチル化異常を惹起する分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23390096
研究機関独立行政法人国立がん研究センター

研究代表者

金井 弥栄  独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (00260315)

研究分担者 新井 恵吏  独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, 研究員 (40446547)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワードDNAメチル化 / DNAメチルトランスフェラーゼ / 前がん状態 / 腎がん / 慢性肝炎 / 肝がん / 慢性閉塞性肺疾患 / 肺がん
研究概要

本研究では、多数の組織検体の分子病理学的解析をもとに、多段階発がん早期の前がん状態において、DNAメチル化等のエピゲノム異常を惹起する分子機構を明らかにすることを目的とする。研究代表者は、臨床病理像と対応させたゲノム網羅的DNAメチル化解析 (メチローム解析)で、高悪性度のがんに至るまで継承されるcancer-proneのDNAメチル化プロファイルが、前がん段階において既に確立していることを示してきた。本研究期間では、cancer-proneのDNAメチル化プロファイルを示す前がん段階にある組織検体で、発現等の異常を来たし、エピゲノム異常を誘導する可能性のある候補核内蛋白等を同定する。候補核内蛋白が寄与する分子経路を構成する分子群の発現等をさらに多数の組織標本で評価し、臨床病理学的因子との相関を詳細に検討して、多段階発がん過程への寄与を証明することを目指す。
平成24年度までに腎組織検体で実施したメチローム解析で、前がん段階においてcancer-prone のDNAメチル化プロファイルが既に確立し、臨床病理学的に悪性度の高いがんを生じ、予後不良であるような腎細胞がんのCpGアイランドメチル化形質 (CIMP)陽性群を同定した。腎細胞がん固有のCIMPマーカー遺伝子も同定し、CIMP診断基準を開発した。エクソーム・トランスクリプトーム解析では、このようなCIMP陽性腎細胞がん症例において高頻度に異常を来す分子を複数同定し得た。MetaCore分子経路解析では、CIMP陽性腎細胞がんで高頻度に破綻を来す分子経路を複数同定している。CIMP陽性腎細胞がんで異常を来す分子群には、ヒストンメチルトランスフェラーゼ・ヒストンアセチルトランスフェラーゼ等のエピゲノム制御蛋白が含まれることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
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

昨年度までに、CIMP陽性腎細胞がんで異常を来すヒストンメチルトランスフェラーゼ・ヒストンアセチルトランスフェラーゼ等のエピゲノム制御蛋白候補を同定し得たので、当初計画の通りに研究を進め得ると期待される。

今後の研究の推進方策

平成24年度までに腎細胞がんで同定したエピゲノム異常の惹起に寄与しうる候補核蛋白の発現等の異常が、検証コホートのCIMP陽性腎細胞がん症例等で再現するか評価する。慢性肝炎等肝細胞がんに対する前がん段階や、慢性閉塞性肺疾患を伴う肺がんに対する前がん段階にある組織検体においても、候補核蛋白の同様の異常が認められるか検証する。また、多数の腎細胞がん細胞株等のメチローム解析により、CIMP陽性がん類似のDNAメチル化プロファイルを示し、CIMPのモデルとなるがん細胞株を同定する。CIMPのモデルとなるがん細胞株において、クロマチン免疫沈降-シークエンシングを実施し、CIMPマーカー遺伝子等におこっているヒストン修飾異常を明らかにする。平成24年度までに着目したヒストンメチルトランスフェラーゼ・ヒストンアセチルトランスフェラーゼ等が、CIMPマーカー遺伝子等のヒストン修飾異常の責任蛋白となり得るか検証する。以上により、cancer-prone のDNAメチル化プロファイルに先行するヒストン修飾異常を生じさせる分子機構の理解を進める。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] DNA methylation profiles at precancerous stages associated with recurrence of lung adenocarcinoma.2013

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Kanai Y et al.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8 ページ: e59444

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0059444.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The tumor suppressor microRNA-29c is downregulated and restored by celecoxib in human gastric cancer cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Saito Y, Kanai Y et al.
    • 雑誌名

      Int J Cancer

      巻: 132 ページ: 1751-1760

    • DOI

      10.1002/ijc.27862.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-CpG-resolution methylome analysis identifies clinicopathologically aggressive CpG island methylator phenotype clear cell renal cell carcinomas.2012

    • 著者名/発表者名
      Arai E, Kanai Y et al.
    • 雑誌名

      Carcinogenesis

      巻: 33 ページ: 1487-1493

    • DOI

      10.1093/carcin/bgs177.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA methyltransferase 3B expression is associated with poor outcome of stage I testicular seminoma.2012

    • 著者名/発表者名
      Arai E, Kanai Y et al.
    • 雑誌名

      Histopathology

      巻: 60 ページ: E12-18

    • DOI

      10.1111/j.1365-2559.2012.04174.x.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Higher-order chromatin regulation and differential gene expression in the human tumor necrosis factor/lymphotoxin locus in hepatocellular carcinoma cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Kanai Y et al.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol

      巻: 32 ページ: 1529-1541

    • DOI

      10.1128/MCB.06478-11.

    • 査読あり
  • [学会発表] Epigenome profiling during multistage human carcinogenesis and activities of International Human Epigenome Consortium (IHEC).

    • 著者名/発表者名
      Yae Kanai.
    • 学会等名
      2013 Illumina Scientific Summit
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA methylation profiles at precancerous stage cluster lung adenocarcinomas into subclusters associated with carcinogenetic pathway, clinicopathological aggressiveness and patient outcome.

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sato, Yae Kanai 他.
    • 学会等名
      103rd American Association of Cancer Research Annual Meeting
    • 発表場所
      Washington DC, USA
  • [学会発表] Multilayer-omics (whole-exome, methylome and transcriptome) analysis identifies the Wnt/β-catenin pathway as a key player in the development of renal cell carcinoma.

    • 著者名/発表者名
      Eri Arai, Yae Kanai 他.
    • 学会等名
      103rd American Association of Cancer Research Annual Meeting
    • 発表場所
      Washington DC, USA
  • [学会発表] Single-CpG-resolution methylome analysis identifies clinicopathologically aggressive CpG island methylator phenotype clear cell renal cell carcinomas.

    • 著者名/発表者名
      Eri Arai, Yae Kanai 他.
    • 学会等名
      9th American Association of Cancer Research-Japanese Cancer Association Joint Conference
    • 発表場所
      Hawaii, USA
  • [学会発表] DNA methylation profiles at precancerous stages associated with recurrence of lung adenocarcinoma.

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sato, Yae Kanai 他.
    • 学会等名
      9th American Association of Cancer Research-Japanese Cancer Association Joint Conference
    • 発表場所
      Hawaii, USA
  • [学会発表] Epigenome profiling during multistage hepatocarcinogenesis and activities of International Human Epigenome Consortium (IHEC).

    • 著者名/発表者名
      Yae Kanai.
    • 学会等名
      17th Japan-Korea Cancer Research Workshop
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 招待講演
  • [学会発表] 腎淡明細胞がんにおける多層的オミックス(エクソーム・メチローム・トランスクリプトーム)解析.

    • 著者名/発表者名
      新井恵吏、金井弥栄 他.
    • 学会等名
      第71回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      札幌
  • [学会発表] 前がん段階におけるDNAメチル化異常が肺腺がんの悪性度と予後を規定する.

    • 著者名/発表者名
      佐藤崇、金井弥栄 他.
    • 学会等名
      第71回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      札幌
  • [学会発表] 尿路上皮がんにおけるゲノム構造異常:臨床病理学的意義ならびにDNAメチル化異常との関係.

    • 著者名/発表者名
      西山直隆、金井弥栄 他.
    • 学会等名
      第71回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      札幌
  • [学会発表] Standard epigenome analysis in digestive organs and research applications to multistage hepatocarcinogenesis.

    • 著者名/発表者名
      Yae Kanai 他.
    • 学会等名
      International Human Epigenome Consortium 2012
    • 発表場所
      Soul, Korea
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム網羅的DNAメチル化解析による腎淡明細胞がんのCpGアイランドメチル化形質.

    • 著者名/発表者名
      新井恵吏、金井弥栄 他.
    • 学会等名
      第6回日本エピジェネティクス研究会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] 肺多段階発がん過程におけるDNAメチル化異常のゲノム網羅的解析.

    • 著者名/発表者名
      佐藤崇、金井弥栄 他.
    • 学会等名
      第6回日本エピジェネティクス研究会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] 多層的オミックス解析による疾患の本態解明と臨床応用. シンポジウム2「オミックス解析と病理学」

    • 著者名/発表者名
      金井弥栄.
    • 学会等名
      第101回日本病理学会総会
    • 発表場所
      東京
    • 招待講演
  • [学会発表] 肺多段階発がん過程におけるDNAメチル化の変化のゲノム網羅的解析.

    • 著者名/発表者名
      佐藤崇、金井弥栄 他.
    • 学会等名
      第101回日本病理学会総会
    • 発表場所
      東京
  • [図書] DNA methylation alterations in human cancers. In: Epigenetics in Human Disease.2012

    • 著者名/発表者名
      Kanai Y et al.
    • 総ページ数
      24
    • 出版者
      Elsevier
  • [備考] ヒト多段階発がん過程におけるエピゲノム異常

    • URL

      http://www.ncc.go.jp/jp/nccri/divisions/01path/01path01.html

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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