肺腺癌の上皮間葉転換におけるエピジェネティックス異常とリプログラミング機構の解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293080
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 仁木 利郎 自治医科大学, 医学部, 教授 (90198424)
• 研究分担者: 松原 大祐 自治医科大学, 医学部, 准教授 (80415554) ; 吉本 多一郎 自治医科大学, 医学部, 講師 (20634166) ; 佐久間 裕司 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (10364514)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 肺癌 / 上皮間葉転換

研究実績の概要

これまでの研究により、上皮形質の低下した低分化な非小細胞肺癌においてクロマチンリモデリング因子BRM, BRG1の発現低下が高頻度にみられることを明らかにした。さらにレンチウィルスベクターを用いてBRM, BRG1のノックダウンを行ったところ、肺腺癌細胞H1975では、BRMのノックダウンにより１）多角形の上皮様の形態から紡錘形の肉腫様細胞へと形態変化が誘導されること、２）E-cadherinの低下、Vimentinの誘導など上皮間葉転換 (EMT)の形質が誘導されていることも確認してきた。
本年度の実績は、以下のとおりである。
A)様々な培養条件下での増殖能を検討した。その結果、BRMをノックダウンしたH1975細胞では、1) 血清依存性が低下すること、2) 接着阻害の喪失がみられること、3) 足場非依存性の増殖能が増すことが判明した。
B)近年、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤、ブロモドメイン阻害剤、リジンメチル基転移酵素阻害剤、リジン脱メチル化酵素阻害剤など、さまざまなヒストン修飾酵素の阻害剤が開発されている。そこでこれらエピジェネティク阻害剤ならびにシスプラチン, ゲムシタビン, タキソール, 塩酸イリノテカンなどの化学療法剤への感受性を検討した。その結果、BRMをノックダウンしたH1975細胞では、1) ヒストン脱アセチル化阻害剤への感受性が増すこと、2) ゲムシタビンへの感受性が低下することが明らかとなった。

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

BRMのノックダウンによりEMT形質が誘導されることに加え、増殖能や薬剤感受性の違いが誘導される点をさらに明らかにすることができた。

今後の研究の推進方策

BRMのノックダウンにより上皮間葉転換(EMT)が誘導される分子機構にせまるため、E-cadherin, ZEB1, mir200などEMTの中心的な遺伝子のプロモーター領域のメチル化、ヒストン修飾について検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

E-cadherin, ZEB1のプロモーター領域のメチル化、ヒストン修飾の解析、さらにBRMの発現ベクターの作成とその導入効果の検討を行う予定であったが、予想以上に条件検討に時間を要しているため。

次年度使用額の使用計画

shRNAによりBRMをノックダウンした細胞はすでに準備できている。プロモーター領域のメチル化、ヒストン修飾の解析については、それぞれpyrosequencing法, CHIP法と定量的RT-PCRにより行い予定である。BRMの発現ベクターの作成については、PCR primerを再設定して検討中である。

研究成果

• [雑誌論文] Fibroblastic foci, covered with alveolar epithelia exhibiting epithelial-mesenchymal transition, destroy alveolar septa by disrupting blood flow in idiopathic pulmonary fibrosis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Hirai S, Tanaka Y, Sumi T, Miyajima M, Mishina T, Yamada G, Otsuka M, Hasegawa T, Kojima T, Niki T, Watanabe A, Takahashi H, Sakuma Y.
  • 雑誌名: Laboratory Investigation 巻: 97 ページ: 232-242
  • DOI: 10.1038/labinvest.2016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss of YAP1 defines neuroendocrine differentiation of lung tumors. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Matsubara D, Tanaka I, Makiya K, Tanei ZI, Kumagai Y, Shiu SJ, Nakaoka HJ, Ishikawa S, Isagawa T, Morikawa T, Shinozaki-Ushiku A, Goto Y, Nakano T, Tsuchiya T, Tsubochi H, Komura D, Aburatani H, Dobashi Y, Nakajima J, Endo S, Fukayama M, Sekido Y, Niki T, Murakami Y.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 107 ページ: 1527-1538
  • DOI: doi: 10.1111/cas.13013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prolyl isomerase Pin1 promotes survival in EGFR-mutant lung adenocarcinoma cells with an epithelial-mesenchymal transition phenotype. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakuma Y, Nishikiori H, Hirai S, Yamaguchi M, Yamada G, Watanabe A, Hasegawa T, Kojima T, Niki T, Takahashi H.
  • 雑誌名: Laboratory Investigation 巻: 96 ページ: 391-398
  • DOI: doi: 10.1038/labinvest.2015.155.
  • 査読あり
• [学会発表] 系統的肺腺癌ゼノグラフトを用いた癌間質相互作用の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉本多一郎, 松原大祐, 河村大輔, 石川俊平, 仁木利郎
  • 学会等名: 第５７回日本肺癌学会学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県、福岡市）
  • 年月日: 2016-12-19 – 2016-12-21
• [学会発表] 高橋 真依, 仁木 利郎, 松原 大祐, 吉本 多一郎 (2016)
  • 著者名/発表者名: SWI/SNFのコアサブユニットBRMによる肺癌細胞の分化形質の制御とその分子機構
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] 病理組織学的アプローチによるNon-TRUタイプ肺腺癌のNKX2-1遺伝子変異の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松原 大祐、曽田 学, 吉本 多一郎, 天野 雄介, 上野 敏秀, 小島 進也, 間野 博行, 仁木 利郎
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] 肺癌の上皮間葉転換におけるクロマチンリンモデリング因子異常の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉本多一郎、松原大祐、福嶋敬宜、仁木利郎
  • 学会等名: 第105回日本病理学会総会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-05-12 – 2016-05-14
• [備考] 自治医科大学病理学講座統合病理学部門ホームページ
  • URL: http://www.jichi.ac.jp/pathol/