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2023 年度 実施状況報告書

肝疾患の発症・進行に関連するエピゲノムネットワークの調節因子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 23K08019
研究機関大阪大谷大学

研究代表者

堀田 紀久子  大阪大谷大学, 薬学部, 教授 (30360639)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワード非アルコール性脂肪肝疾患 / DNAメチル化 / 肝硬変 / 肝癌
研究実績の概要

これまでにMASLDの線維化に関連したメチル化レベルが変化する領域(differentially methylated regions [DMRs])を同定している。これらのDMRは2個のネットワークを形成していた。ネットワーク1は細胞増殖に関連している遺伝子が多く存在し、ネットワーク2には代謝に関連している遺伝子が多く存在している。ネットワーク2のDMRが肝硬変や肝癌でどのように関連しているかを検討した。メチル化解析にはデータベースGSE60753、GSE56588、GSE89852を用いた。発現解析にはRNAシークエンスデータベースGSE11456、GSE94660、GSE142530を用いた。12個のDMRが正常、肝硬変、肝癌と進行するにつれてメチル化レベルが変化した。正常細胞と肝癌細胞でも同様の差が認められた。さらにRNAシークエンスのデータベースを用いて発現レベルの変化を検討した。ZBTB38遺伝子のメチル化レベルは肝硬変、肝癌で低下し、発現量は増加していた。FOXK1遺伝子とZC3H3遺伝子のメチル化レベルと発現量は肝硬変、肝癌で増加していた。KAZN遺伝子のメチル化レベルは肝硬変、肝癌進行とともに低下し、発現量は肝硬変、dysplastic nodules、早期肝癌、進行肝癌と進行するにつれて発現が低下していた。12のDMRは肝線維化で変化し、その変化は肝癌発症後も持続しており、肝線維化から肝癌発症に関連していることが示唆された。特に肝癌で発現が増加した3遺伝子(ZBTB38、FOXK1、ZC3H3)と低下したKAZN遺伝子は肝線維化から肝癌発症に関連していることが示唆された。以上の結果を論文にて発表した。

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

以前の研究でMASLDの線維化に関連したメチル化レベルが変化する領域(differentially methylated regions [DMRs])を同定している。これらのDMRは2個のネットワークを形成していた。ネットワーク1は細胞増殖に関連している遺伝子が多く存在し、ネットワーク2には代謝に関連している遺伝子が多く存在していることを明らかにしてきている。これらのDMRが肝硬変や肝癌でどのように関連しているかをデータベースを用いて検討し、ネットワーク2は肝炎、肝硬変、肝癌でも認められ、3個のハブ遺伝子(FABP1、SGK2、HNF4A)が存在することを報告している。ネットワーク2のメチル化レベルは肝硬変で増加し、肝癌で正常レベルまで低下していた。今年度の解析でネットワーク1に存在するDMRは肝硬変や肝癌ではネットワークを形成しなかったが4個の遺伝子(ZBTB38、FOXK1、ZC3H3、KAZN)のメチル化レベルや発現量が肝硬変、肝癌と進行するにつれて変化することを明らかにした。これらの研究により、今後解析する遺伝子のターゲットを絞りこむことが出来た。

今後の研究の推進方策

内臓脂肪は門脈を介して肝臓の上流に存在する。MASLD、アルコール性肝疾患、C型肝炎、肝癌に共通するDMRネットワーク、ハブ遺伝子のSGK2、FABP1、HNF4A遺伝子のメチル化レベルを調節する内臓脂肪由来因子を同定し、内臓脂肪蓄積と肝疾患との関連性を明らかにすることを当初の目的にしていた。これに加えて、今年度で同定したZBTB38、FOXK1、ZC3H3、KAZNについても検討する。高脂肪食負荷マウスの門脈血と動脈血でmiRNAのマイクロアレイ解析を開始している。内臓脂肪から多く分泌されているmiRNAや高脂肪食負荷で増加あるいは減少するmiRNAを数個同定し、qPCRにて動脈血より門脈血で高値であり、高脂肪食負荷で変化することを確認しているので、これらのmiRNAがSGK2、FABP1、HNF4A遺伝子やZBTB38、FOXK1、ZC3H3、KAZN遺伝子のメチル化レベルや発現量にどのような効果があるか検討する。

次年度使用額が生じた理由

昨今の急速な円安の為、論文掲載料が予測できなかったため。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2024

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)

  • [雑誌論文] Identification of differentially methylated regions associated with both liver fibrosis and hepatocellular carcinoma2024

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa Suguru、Kobori Takuro、Yoneda Masato、Ogawa Yuji、Honda Yasushi、Kessoku Takaomi、Imajo Kento、Saito Satoru、Nakajima Atsushi、Hotta Kikuko
    • 雑誌名

      BMC Gastroenterology

      巻: 24 ページ: 57-66

    • DOI

      10.1186/s12876-024-03149-3

    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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