変異型エピジェネティクス制御因子による高分化型リンパ腫発症の機構解析

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25860245
• 研究種目: 若手研究(B)
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 杉原 英志 慶應義塾大学, 医学部, 特任助教 (50464996)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 非ホジキンリンパ腫 / バーキットリンパ腫 / エピジェネティクス

研究概要

変異型エピジェネティクス制御因子が胚性中心B細胞由来の非ホジキンリンパ腫の形成にどのように関与するか明らかにするため、本年度は腫瘍モデルの構築及び変異型遺伝子の導入実験を行った。まず脾臓より胚性中心B細胞（CD43陰性細胞）をMACSにてソートし、バーキットリンパ腫の原因遺伝子と考えられているc-Mycをレトロウイルスベクターにて発現させた後に移植を行った。その結果、がん抑制遺伝子であるInk4a/Arf遺伝子を欠損した胚性中心B細胞を腹腔内へ移植した時のみヒトバーキットリンパ腫様のリンパ腫をおよそ2か月で発症することが分かった。一方、野生型の胚性中心B細胞及び尾静脈移植をしたマウスはリンパ腫を発症しないことが分かった。つまり、c-Myc発現及びInk4a/Arf遺伝子欠損に加えて腹腔内への移植がB細胞の生着に重要であることが分かった。さらに、形成したリンパ腫は移植前に高発現していたFAS発現が消失していることが分かった。FASはBリンパ球の分化段階におけるセレクション時にアポトーシスへと働く膜タンパク質であるため、この分子の発現低下は腫瘍免疫機構の回避に重要な役割を果たすことが示唆された。さらに濾胞性リンパ腫、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫に高頻度で変異が報告されているヒストンメチル化酵素のEzh2やHDAC制御因子であるMEF2Bの変異型をsite-directed mutagenesis法にて作成し、レトロウイルスベクターを構築した。上記同様に胚性中心B細胞に発現して移植を試みた。しかしながら、5か月以上経過しても腫瘍形成が見られなかった。この結果から遺伝子変異は単独では腫瘍形成せず、c-MycやBcl2, Bcl6など高分化型リンパ腫で高発現が報告されている分子と協調的に働くことが考えられた。

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

これまで難しいとされていた成熟B細胞である胚性中心B細胞の培養及び遺伝子導入のシステムを構築し、さらにヒトバーキットの原因遺伝子であるc-Mycと高頻度に遺伝子欠損が見られるInk4a/Arfの欠損より、バーキットリンパ腫様のリンパ腫を発症することを改めて本研究にて証明した。この培養、遺伝子導入のシステムを用いれば、変異型エピジェネティクス制御因子であるEzh2やMEF2B、MLL2の発がんへの影響を解析する基盤が整ったといえる。

今後の研究の推進方策

変異型エピジェネティクス制御因子を他の発癌因子とともに胚性中心B細胞へ導入し、移植することで発がんへの影響を調べる。またヒト培養細胞への導入実験及びその影響の解析を行う。発癌や悪性化への関与が認められた場合、ヒストン修飾のChip-seqやマイクロアレイ解析によってどの遺伝子が影響を受けたのかゲノムワイドに調べる。さらにリンパ腫を発症したマウスを用いて阻害剤やshRNAを用いた検討を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of MKL1 via actin cytoskeleton dynamics drives adipocyte differentiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobusue H, Onishi N, Shimizu T, Sugihara E, Oki Y, Sumikawa Y, Chiyoda T, Akashi K, Saya H, Kano K.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 26 ページ: 3368
  • DOI: 10.1038/ncomms4368
  • 査読あり
• [雑誌論文] IGF1 receptor signaling regulates adaptive radioprotection in glioma stem cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Osuka S, Sampetrean O, Shimizu T, Saga I, Onishi N, Sugihara E, Okubo J, Fujita S, Takano S, Matsumura A, Saya H
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 31 ページ: 627-640
  • DOI: 10.1002/stem.1328
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Arf/p53 protein module, which induces apoptosis, down-regulates histone H2AX to allow normal cells to survive in the presence of anti-cancer drugs. (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsumi Y, Inase A, Osawa T, Sugihara E, Sakasai R, Fujimori H, Teraoka H, Saya H, Kanno M, Tashiro F, Nakagama H, Masutani M, Yoshioka K.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288 ページ: 13269-13277
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.402560
  • 査読あり
• [雑誌論文] Twist2 functions as a tumor suppressor in murine osteosarcoma cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T, Shimizu T, Ueki A, Yamaguchi SI, Onishi N, Sugihara E, Kuninaka S, Miyamoto T, Morioka H, Nakayama R, Kobayashi E, Toyama Y, Mabuchi Y, Matsuzaki Y, Yamaguchi R, Miyano S, Saya H
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 104 ページ: 880-888
  • DOI: 10.1111/cas.12163
  • 査読あり
• [学会発表] Cancer stem-like cells in mouse B-ALL model show the quiescent state, glycolytic gene expression and plasticity (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugihara E, Shimizu T, Mogushi K, Hashimoto N, Saya H
  • 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] Establishment of simple and rapid Burkitt lymphoma model (2013)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto N, Sugihara E, Saya H
  • 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
• [備考] 慶應義塾大学 医学部 先端医科学研究所 遺伝子制御研究部門 ホームページ
  • URL: http://genereg.jp/index.html