ABO式血液型遺伝子の発現制御に関わる転写ファクトリーの解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25860486
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 高橋 遥一郎 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50640538)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 血液型 / ABO / 転写調節 / エンハンサー / 細胞分化 / ヒストン脱アセチル化酵素 / 細胞分化

研究実績の概要

本研究の目的は、１．ABO遺伝子が近傍遺伝子と協調的に転写される機序の解明、２．ABO遺伝子の発現機序等の特定、３．これらの研究を応用して亜型を含む血液型の正確な遺伝子診断を可能とすること、であった。さらに平成25年度の研究実績により、４．新たに同定された+36.0kb siteの機能解析、が研究目的として追加され、平成26年度の研究実績からは、CRISPRシステムによる遺伝子編集技術や薬剤刺激による分化誘導を通じたABO遺伝子の発現解析が計画されていた。また当初より、平成26年度以降の研究実施計画としては、上皮系細胞における転写調節領域を探索すること、が挙げられていた。
これらの目的及び計画に対し、以下の実績を得た。１．CRISPRシステムによる遺伝子編技術を応用することで、エンハンサー機能の解析が深化した。即ち、+5.8kb site、+36.0kb site及びその他のエンハンサー候補領域が欠失した細胞を作成してABO遺伝子の発現量の変動を解析できるようになった。その結果、細胞の分化段階によってエンハンサー活性の程度に著しい差が表れることが推測された。２．上皮系細胞における転写調節領域候補（エンハンサー領域候補）が同定され、そこに関与する転写因子の存在が明らかになった。詳細な検討が行われている最中である。３．ヒストン脱アセチル化酵素による刺激で赤白血病細胞K562の分化が促進されるが、その過程でABO遺伝子の発現量が低下することが示された。この現象に上記の転写調節領域が関与するか否か、またこの現象が輸血・移植医療に応用されるか否かは興味深い所であり、今後のさらなる研究が必要であると思われる。

研究成果

• [雑誌論文] ABO alleles are linked with haplotypes of an erythroid cell-specific regulatory element in intron 1 with a few exceptions attributable to genetic recombination. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Sano R, Takahashi Y, Watanabe K, Kubo R, Kobayashi M, Takahashi K, Takeshita H, Kominato Y.
  • 雑誌名: Vox Sanguinis 巻: 110 ページ: 90-92
  • DOI: 10.1111/vox.12312
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ABO遺伝子の転写調節領域の変異により血液型亜型Am型、A3型、B3型が生じる. (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋遥一郎, 佐野利恵, 中島たみ子, 小湊慶彦.
  • 雑誌名: DNA多型 巻: 23 ページ: 103-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blood group B gene is barely expressed in in vitro erythroid culture of Bm-derived CD34+ cells without an erythroid cell-specific regulatory element. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sano R, Nogawa M, Nakajima T, Takahashi Y, Takahashi K, Kubo R, Kominato Y, Yokohama A, Tsukada J, Yamao H, Kishida T, Ogasawara K, Uchikawa M.
  • 雑誌名: Vox Sanguinis 巻: 108 ページ: 302-309
  • DOI: 10.1111/vox.12220
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 3.0-kb deletion including an erythroid cell-specific regulatory element in intron 1 of the ABO blood group gene in an individual with the Bm phenotype. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sano R, Kuboya E, Nakajima T, Takahashi Y, Takahashi K, Kubo R, Kominato Y, Takeshita H, Yamao H, Kishida T, Isa K, Ogasawara K, Uchikawa M
  • 雑誌名: Vox Sanguinis 巻: 108 ページ: 310-313
  • DOI: 10.1111/vox.12216
  • 査読あり
• [学会発表] Bm型では赤血球系細胞においてB遺伝子の発現が極めて低下している. (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐野利恵, 中島たみ子, 高橋遥一郎, 小湊慶彦.
  • 学会等名: 日本DNA多型学会第24回学術集会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス（岡山）
  • 年月日: 2015-11-20
• [学会発表] Bm型では赤血球系細胞においてB遺伝子発現が極めて低下している―CD34陽性細胞を用いた分化培養実験―. (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐野利恵, 中島たみ子, 高橋遥一郎, 竹下治男, 安田年博, 岸田哲子, 小湊慶彦.
  • 学会等名: 第99次日本法医学会学術全国集会
  • 発表場所: 文化プラザかるぽーと（高知）
  • 年月日: 2015-06-11