内皮細胞へ分化するくも膜における転写制御機構の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25670619
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 和田 洋一郎 東京大学, アイソトープ総合センター, 教授 (10322033)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: くも膜 / トランスクリプトーム / エピゲノム

研究概要

脳血管は他の部位と比較して、外膜が殆ど存在せず栄養血管も存在しない。代わりに平滑筋層外側にくも膜細胞が位置して血管を取り囲み、クモの巣のように支える。また、くも膜は単に外膜として存在するだけでなく隔壁を構成し、脳動脈および神経に沿った走行によって、正中より対称的に脳槽という部屋を形成する。この脳槽は、脳外科領域において脳動脈と神経の位置を知るガイドポストとして非常に重要な役目を果たしている。
くも膜の解剖学的重要性に加えて近年申請者らは多能性分化能を有することを見いだした。この分化能がどのような分子機序によって維持されているかを明らかにする為、本研究においてはゲノム、エピゲノム情報に着目し、その詳細を明らかにすることを目指した。従来の研究は主としてラットによって行われていたため、まず臨床機関において、提供者の同意の下得られたくも膜組織、脳血管組織から、くも膜細胞と血管内皮細胞を初代培養する方法を確立した。さらに、RNA-seqやマイクロアレイによるトランスクリプトーム解析とChIP-seqよるヒストン修飾解析を行って両者を比較した。その結果、内皮細胞ではVEGF受容体の高発現と該当遺伝子領域におけるH3K4me3, H3K27ac等の転写活性型のヒストン修飾が集積しているのに対し、くも膜ではKLF4など幹細胞能に関わる遺伝子の高発現と同領域でのアクティブマークの蓄積が認められた。これは、くも膜から内皮細胞への分化において、エピゲノム修飾変化に代表されるクロマチン構造変化が関わっていることを示す結果であり、今後その詳細な分子機序を解明する必要があることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Cross-enhancement of ANGPTL4 transcription by HIF1 alpha and PPAR beta/delta is the result of the conformational proximity of two response elements. (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Kohro T, Tanaka T, Kanki Y, Li G, Poh HM, Mimura I, Kobayashi M, Taguchi A, Maejima T, Suehiro JI, Sugiyama A, Kaneki K, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Yamamoto S, Tsutsumi S, Fujita T, Ruan X, Aburatani H, Nangaku M, Ruan Y, Kodama T, *Wada Y
  • 雑誌名: Genome Biol. 巻: 15(4) ページ: R63
  • DOI: 10.1186/gb-2014-15-4-r63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Evidence for Pitavastatin Induced Chromatin Structure Change in the KLF4 Gene in Endothelial Cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maejima T, Inoue T, Kanki Y, Kohro T, Li G, Ohta Y, Kimura H, Kobayashi K, Taguchi A, Tsutsumi S, Iwanari H, Yamamoto S, Aruga H, Dong S, Stevens JF, Poh HM, Yamamoto K, Kawamura T, Sugiyama A, Nozaki N, Aburatani H, Nangaku M, Ruan X, Tanabe H, Ruan T, Ihara S, Endo A, Kodama T, *Wada Y （他12名）
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long noncoding RNA NEAT1-dependent SFPQ relocation between nuclear body paraspeckle and promoter mediates IL8 expression in response to immune stimuli. (2014)
  • 著者名/発表者名: Imamura K, Imamachi N, Akizuki G, Kumakura M, Kawaguchi A. Nagata K, Kato A, Kawaguchi Y, Sato H, Yoneda M, Kai C, Yada T, Suzuki Y, Yamada T, Ozawa T, Kaneki K, Inoue T, Kobayashi M, Kodama T, Wada Y, Sekimizu K and Akimitsu N
  • 雑誌名: Mol. Cell 巻: 53(3) ページ: 393-406
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2014.01.009
  • 査読あり