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2012 年度 実施状況報告書

造血器腫瘍におけるエピジェネティック薬剤効果検査マーカーの確立

研究課題

研究課題/領域番号 23590687
研究機関北里大学

研究代表者

高橋 伸一郎  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (40375069)

キーワードエピジェネティック / バイオマーカー
研究概要

PU.1発現と5-azadc効果関連分子機構の解明:前年度にはPU.1を過剰発現した慢性骨髄性白血病(K562)細胞株(K562PU.1OEcells)を樹立し、PU.1発現と5-azadc効果について報告した(BBRC, 420(4), p775-781, 2012)。さらに、PU.1とメチル化阻害剤との関連を確証するために、現在、急性単球性白血病(THP-1)細胞株を用いて新たなPU.1過剰発現細胞株の樹立を試み、一部樹立に成功した。樹立された過剰発現株はやはり5-azadcに対し高感受性であった。現在さらに新たな株を作成し、その効果を検討中である。
PU.1発現低下に伴う標的遺伝子発現上昇意義の検討:PU.1下流標的遺伝子として独自に同定した、メタロチオネイン(MT)-1、ビメンチン(VIM)が、実際の骨髄球系細胞分化でも、PU.1によりエピジェネティックに制御されているか、THP-1細胞をフォルボールエステル(TPA)によりマクロファージに分化誘導する系を用いて検討を行った。その結果、MT-1は分化と共にその発現がPU.1と負に相関し、PU.1がメチル化CpG結合蛋白(MeCP)2と共にMT-1Aプロモーターに結合し、PU.1結合領域のプロモーターメチル化割合を上昇させることで、分化と共に本遺伝子発現を抑制していることを見出した(BBRC, 433(3), p349-353, 2013)。また、前年度迄に、MT-1の骨髄系細胞における役割を明らかにする為、MT-1過剰発現NB4細胞(NB4MTOEcells)を作製し、全トランス型レチノイン酸による分化が、NB4MTOE細胞にて抑制されていることを明らかにしている。今年度は、MT-1による分化阻害の機序として、MT-1過剰発現が、細胞増殖停止・分化制御に関わるp53の転写因子機能を阻害する機序を見出した(投稿中)。

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

PU.1下流標的遺伝子として独自に同定した、メタロチオネイン(MT)-1、ビメンチン(VIM)が、骨髄球系細胞分化でも、PU.1によりエピジェネティックに制御されているか検討を行った。VIMにおいて関連は認められなかったものの、MT-1に関しては、やはりPU.1が骨髄球系細胞分化において、DNAメチル化活性、ヒストン脱アセチル化活性により制御していることが判明した(BBRC, 433(3), p349-353, 2013)。独自に同定したPU.1-MT-1経路が、骨髄球系細胞分化の過程において、実際制御されているということを明らかにしたのは重要である。
臨床検体解析に関しては症例の集積が進まず、検体に対する5-azadcの効果は検討不可能である。また、臨床検体からのゲノムメチル化解析では、集積された症例が少ないため現在3例しか検討していないが、MT-1発現とMT-1メチル化との間にこの少ない症例では関連が認められなかった。すなわち、メチル化解析ではなく、PU.1またはMT-1発現解析が薬効効果予測に重要である可能性が示唆された。
また、MT-1による骨髄球系分化阻害を明らかにし、その機序としてp53の機能阻害を引き起こしていることを見出した(論文投稿中)。

今後の研究の推進方策

慢性骨髄性白血病(K562)細胞株、急性単球性白血病(THP-1)細胞株等にMT-1過剰発現プラスミドを導入し、MT-1過剰発現細胞株を作成し、5-azadcとの効果関連の検討を行う。また、MT-1の分化・増殖における役割に関してもさらなる解析を進める。また、PU.1過剰発現細胞に関しても、樹立を進め、5-azadcとの効果関連の検討を行う

次年度の研究費の使用計画

分子生物学的実験試薬(cDNA合成キット、定量PCR試薬、細胞増殖アッセイキット、抗体等):30万円
細胞培養試薬(血清、培地、他消耗品):10万円
プラスチック器具:10万円
研究補助員人件費:50万円
国内学会発表旅費:5万円

  • 研究成果

    (8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 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Epigenetic regulation of the metallothionein-1A promoter by PU.1 during differentiation of THP-1 cells2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki S, Nakano H, Takahashi S
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 433 ページ: 349-53

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbrc.2013.03.007.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epigenetic aberrations in myeloid malignancies2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Medicine

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene Expression Profiling Identifies HOXB4 as a Direct Downstream Target of GATA-2 in Human CD34+ Hematopoietic Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara T, Yokoyama H, Okitsu Y, Kamata M, Fukuhara N, Onishi Y, Fujimaki S, Takahashi S, Ishizawa K, Bresnick E and Harigae H
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 ページ: e40959

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0040959.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular functions of metallothionein and its role in hematological malignanceis2012

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S
    • 雑誌名

      Journal of Hematology & Oncology

      巻: 5 ページ: 41

    • DOI

      doi: 10.1186/1756-8722-5-41.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Opposing Role, Depending on the Stage, of PU.1 during Erythroid Differentiation2012

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S
    • 雑誌名

      Journal of Blood & Lymph

      巻: 2 ページ: e108

    • DOI

      doi:10.4172/2165- 7831.1000e108

    • 査読あり
  • [学会発表] Over-expression of Metallothionein-1 inhibits retinoic acid induced NB4 cell differentiation

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S, Hirako N, Suzuki S and Nakano H
    • 学会等名
      日本血液学会
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] Analysis of Fcg receptor 2A, 2B and 3A polymorphisms in adults with immune thrombocytopenia

    • 著者名/発表者名
      Satoh T, Shimohira A, Amano N, Okazaki Y, Nishimoto T, Akahoshi T, Munekata S, Knoh Y, Okada J, Ikeda Y, Miyazaki K, Higashihara M, Kuwana M and Takahashi S
    • 学会等名
      日本血液学会
    • 発表場所
      京都
  • [備考] 北里大学医療衛生学部血液学ホームページ

    • URL

      http://www.ahs.kitasato-u.ac.jp/~hematolo/index.html

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公開日: 2014-07-24  

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