ヒト純化細胞を用いた肝多段階発がん過程におけるエピゲノムプロファイル解析

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25460487
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 新井 恵吏 独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, 主任研究員 (40446547)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: DNAメチル化 / 肝細胞がん / ウイルス性肝炎 / アルコール性肝炎 / 非アルコール性脂肪肝

研究概要

17検体分の純化肝細胞を収集した。収集した肝細胞については、フェノール・クロロホルム法と透析法によって高分子量DNAを抽出し、高密度ビーズアレイであるInfinium HumanMethylation450k BeadChipを用いたゲノム網羅的DNAメチル化解析を施行した。
肝細胞純化対象とした症例の性・年齢・肝炎ウイルス感染の有無、肝細胞がんの腫瘍径・分化度・静脈侵襲の有無・肝内転移の有無等の臨床病理学的因子の情報を収集した。
特に肝炎ウイルス非感染肝細胞がん症例の病因とDNAメチル化異常を解析する場合、非がん肝組織の脂肪化の評価が重要であるが、一方で肝脂肪化は手術直近の栄養状態等に左右され、一定の訓練が必要である。肝臓病理の専門家に協力を仰ぎ、アルコール性肝障害、非アルコール性脂肪肝の脂肪化・線維化の程度の評価を習得した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

純化肝細胞の収集がやや遅れている。肝組織片にカニュレーションして灌流する技術を持った研究協力者(本研究における分担研究者外)の転出と、同意・余剰組織量等で細胞純化に適切な症例数が収集予定期間において予想に比して少なかったことが主な理由である。カニュレーションを行わず細切のみで細胞分離を行う場合、カニュレーション施行時よりやや組織量の余裕が必要であるが、収集期間を延長することで検体の収集に尽力する。

今後の研究の推進方策

引き続き純化肝細胞の収集と核酸抽出、同検体を用いた高密度ビーズアレイによる網羅的DNAメチル化解析を行う。コホートのデータ全てが揃った段階で、平時より共同研究を行っているバイオインフォマティシャンと協力し、病因特異的なDNAメチル化プロファイルを解析する。病因特異的にDNAメチル化の変化を生じるゲノム領域の共通性を抽出し、その領域のChIP解析等を行う。それらの成果から、病因特異的・塩基配列特異的にエピゲノム異常が惹起される分子機構の理解を進める。さらに、慢性肝障害患者の発がんリスクの診断指標となり得る、病因特異的エピゲノム異常の絞り込みを行う。

研究成果

• [雑誌論文] Multilayer-omics analysis of renal cell carcinoma, including the whole exome, methylome and transcriptome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Arai E, Sakamoto H, Ichikawa H, Totsuka H, Chiku S, Gotoh M, Mori T, Nakatani T, Ohnami S, Nakagawa T, Fujimoto H, Wang L, Aburatani H, Yoshida T and Kanai Y.
  • 雑誌名: Int J Cancer 巻: 135 ページ: 1330-42
  • DOI: 10.1002/ijc.28768
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multilayer-omics analyses of human cancers: exploration of biomarkers and drug targets based on the activities of the International Human Epigenome Consortium. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanai Y, Arai E.
  • 雑誌名: Front Genet 巻: 5 ページ: 24
  • DOI: 10.3389/fgene.2014.00024
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Epigenetic clustering of lung adenocarcinomas based on DNA methylation profiles in adjacent lung tissue: its correlation with smoking history and chronic obstructive pulmonary disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Arai E, Kohno T, Takahashi Y, Miyata S, Tsuta K, Watanabe S, Soejima K, Betsuyaku T, Kanai Y.
  • 雑誌名: Int J Cancer 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1002/ijc.28684
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bile acids increase levels of microRNAs 221 and 222, leading to degradation of CDX2 during esophageal carcinogenesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki J, Suzuki H, Tsugawa H, Watanabe M, Hossain S, Arai E, Saito Y, Sekine S, Akaike T, Kanai Y, Mukaisho K, Auwerx J, Hibi T.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 145 ページ: 1300-11
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2013.08.008
  • 査読あり
• [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, Arai E, Kohno T, Tsuta K, Watanabe S, Soejima K, Betsuyaku T, Kanai Y.
  • 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] Ability of preoperative 3.0-Tesla magnetic resonance imaging to predict the absence of side-specific extracapsular extension of prostate cancer. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hara T, Nakanishi H, Nakagawa T, Komiyama M, Kawahara T, Manabe T, Miyake M, Arai E, Kanai Y, Fujimoto H.
  • 雑誌名: Int J Urol 巻: 20 ページ: 993-9
  • DOI: 10.1111/iju.12091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognostic risk stratification of patients with urothelial carcinoma of the bladder with recurrence after radical cystectomy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa T, Hara T, Kawahara T, Ogata Y, Nakanishi H, Komiyama M, Arai E, Kanai Y, Fujimoto H.
  • 雑誌名: J Urol 巻: 189 ページ: 1275-81
  • DOI: 10.1016/j.juro.2012.10.065
  • 査読あり
• [学会発表] Epigenetic clustering of gastric carcinoma based on DNA methylation profiles at the precancerous stage: its correlation with tumor aggressiveness and patient outcome (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamanoi K, Arai E, Takahashi Y, Miyata S, Kushima R, Katai H, Sakamoto M, Kanai Y
  • 学会等名: The 4th JCA-AACR Special Joint Conference
  • 発表場所: Maihama, Urayasu-shi, Chiba
  • 年月日: 20131216-20131218
• [学会発表] Epigenome mapping in purified human hepatocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Arai E, Miura F, Yamashita S, Shibata T, Ito T, Suzuki Y, Tian Y, Gotoh M, Ojima H, Kosuge T, Kanai Y
  • 学会等名: IHEC Annual Meeting 2013, Berlin
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20131110-20131112
• [学会発表] CpGアイランドメチル化形質腎細胞がんの多層的オミックス解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新井恵吏、坂本裕美、尾野雅哉、高橋順子、宮田彩香、藤元博行、澁谷亜矢子、後藤政広、山田哲司、吉田輝彦、金井弥栄
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20131003-20131005
• [学会発表] CpGアイランドメチル化形質マーカー遺伝子のDNAメチル化レベルを指標とする腎細胞がんの予後診断法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田迎、新井恵吏、後藤政広、藤元博行、金井弥栄
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20131003-20131005
• [学会発表] 腎細胞癌の多層的オミックス解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新井恵吏、坂本裕美、尾野雅哉、高橋順子、宮田彩香、藤元博行、後藤政広、山田哲司、吉田輝彦、金井弥栄
  • 学会等名: 第102回日本病理学会総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20130606-20130608
• [学会発表] 腎細胞がんの多層的オミックス解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新井恵吏、坂本裕美、尾野雅哉、高橋順子、宮田彩香、藤元博行、後藤政広、山田哲司、吉田輝彦、金井弥栄
  • 学会等名: 第7回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 20130530-20130531
• [学会発表] CpGアイランドメチル化形質陽性腎細胞がんのDNAメチル化診断法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田迎、新井恵吏、後藤政広、藤元博行、金井弥栄
  • 学会等名: 第7回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 20130530-20130531
• [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 (2013)
  • 著者名/発表者名: Arai E, Sakamoto H, Ichikawa H, Totsuka H, Gotoh M, Mori T, Ohnami S, Nakagawa T, Fujimoto H, Wang L, Aburatani H, Yoshida T, Kanai Y
  • 学会等名: 103rd American Association of Cancer Research Annual Meeting 2013
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20130407-20130410
• [学会発表] DNA methylation profiles at precancerous stage cluster lung adenocarcinomas into sub clusters associated with carcinogenic pathway, clinicopathological aggressiveness and patient outcome. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Arai E, Kohno T, Tsuta K, Watanabe S, Soejima K, Betsuyaku T, Kanai Y
  • 学会等名: 103rd American Association of Cancer Research Annual Meeting 2013
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20130407-20130410
• [備考] 国立がん研究センター研究所 発がん機構研究グループ 分子病理分野
  • URL: http://www.ncc.go.jp/jp/nccri/divisions/01path/index.html