ヒストンメチル化異常症の標的遺伝子探索と病態解明に基づく創薬基盤の確立

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26670169
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 副島 英伸 佐賀大学, 医学部, 教授 (30304885)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ヒストンメチル化酵素 / DNAメチル化 / ソトス症候群 / ゲノムインプリンティング / 遺伝子発現

研究実績の概要

ヒストンH3K36メチル化酵素遺伝子NSD1の変異で発症するソトス症候群（SoS）について、遺伝子変異とDNAメチル化への影響を調べるため、ゲノム中のインプリンティング関連DNAメチル化可変領域（DMR）のメチル化状態を解析したところ、複数のDMRの低メチル化を認めた。今年度は、昨年度に引き続きDMR-XとDMR-Yに絞って解析を進めた。培養細胞を5-Aza-2’-deoxycitidne（5-aza-CdR）で処理し、脱メチル化させ、遺伝子発現を定量的に解析した。昨年度はHEK293を用いたが、解析対象遺伝子の発現プロファイルを考慮し、今年度はヒトtrophoblast由来TCL-1とHTR8を用いた。5-aza-CdR処理により、DMR-Xの脱メチル化に伴い遺伝子Aの発現が5-6倍上昇し、DMR-Yの脱メチル化に伴い、遺伝子Bの発現が数百倍、遺伝子Cの発現が数十倍上昇した。これらの遺伝子の発現上昇は、SoS の症状を説明可能であることから、SoSではNSD1変異によりDMRのDNAメチル化が低下し、DMRに制御されている遺伝子発現が上昇することで症状が惹起されることが示唆された。
一方、HEK293でNSD1をノックダウンし、DMR-Xのメチル化と標的遺伝子Aの発現を解析する実験も行った。しかし、DMRのメチル化は変わらず、遺伝子Aの発現量も変わらなかった。このことは、NSD1によるH3K36meは、DMR確立後の分化細胞におけるDNAメチル化維持より、発生初期のDMR確立そのものに重要な役割を果たしていることを示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of consensus motifs associated with mitotic recombination and clinical characteristics in patients with paternal uniparental isodisomy of chromosome 11 (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka Y, Higashimoto K, Oka T, Yatsuki H, Jozaki K, Maeda T Kawahara K, Hamasaki Y, Matsuo M, Nishioka K, Joh K, Mukai T, Soejima H.
  • 雑誌名: Hum Mol Genet 巻: 25 ページ: 1406-1419
  • DOI: 10.1093/hmg/ddw023
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The HUS1B promoter is hypomethylated in the placentas of low-birth-weight infants. (2016)
  • 著者名/発表者名: Rumbajan JM, Yamaguchi Y, Nakabayashi K, Higashimoto K, Yastuki H, Nishioka K, Matsuoka K, Aoki S, Toda S, Takeda S, Seki H, Hatada I, Hata K, Soejima H, Joh K
  • 雑誌名: Gene 巻: 583 ページ: 141-146
  • DOI: 10.1016/j.gene.2016.02.025
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel Nonsense Mutation in the NLRP7 Gene Associated with Recurrent Hydatidiform Mole. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito Y, Maehara K, Kaneki E, Matsuoka K, Sugahara N, Miyata T, Kamura H, Yamaguchi Y, Kono A, Nakabayashi K, Migita O, Higashimoto K, Soejima H, Okamoto A, Nakamura H, Kimura T, Wake N, Taniguchi T, Hata K.
  • 雑誌名: Gynecol Obstet Invest 巻: 81 ページ: 353-358
  • DOI: 10.1159/000441780
  • 査読あり
• [学会発表] DIS3L2複合ヘテロ変異を同定した長期生存Perlman症候群の１例 (2016)
  • 著者名/発表者名: 長崎啓祐、東元健、相馬規子、今村勝、齋藤昭彦、副島英伸
  • 学会等名: 第39回日本小児遺伝学会学術集会
  • 発表場所: 慶應義塾大学三田キャンパス
  • 年月日: 2016-12-09 – 2016-12-10
• [学会発表] ソトス症候群とベックウィズ・ビーデマン症候群でオーバーラップする表現型の原因探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊英孝、東元健、三宅紀子、前田寿幸、樋高秀憲、青木早織、八木ひとみ、西岡憲一、城圭一郎、松本直通、副島英伸
  • 学会等名: 第39回日本小児遺伝学会学術集会
  • 発表場所: 慶應義塾大学三田キャンパス
  • 年月日: 2016-12-09 – 2016-12-10
• [学会発表] CTCF遺伝子欠失を認めた2女児の臨床的および遺伝学的検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀いくみ, 河村理恵, 中林一彦, 家田大輔, 大橋圭, 根岸豊, 服部文子, 杉尾嘉嗣, 涌井敬子, 黒澤健司, 秦健一郎，副島英伸, 齋藤伸治
  • 学会等名: 第39回日本小児遺伝学会学術集会
  • 発表場所: 慶應義塾大学三田キャンパス
  • 年月日: 2016-12-09 – 2016-12-10
• [学会発表] NSD1ハプロ不全はDNAメチル化インプリント異常と遺伝子発現異常を惹起する (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊英孝、東元健、三宅紀子、前田寿幸、樋高秀憲、青木早織、八木ひとみ、西岡憲一、城圭一郎、森田純代、堀居拓郎、木村美香、畑田出穂、松本直通、副島英伸
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] Comprehensive methylation analysis of imprinting-associated differentially methylated regions in colorectal cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hidaka H, Higashimoto K, Takara Y, Takedomi H, Okamoto N, Kawakubo H, Yamamoto K, Yamanouchi K, Koga Y, Iwakiri R, Noshiro H, Fujimoto K, Soejima H
  • 学会等名: 24th United European Gastroenterology Week
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2016-10-15 – 2016-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] 大腸癌におけるインプリントDMRの包括的メチル化解析（Comprehensive methylation analysis of imprinting-associated differentially methylated regions in colorectal cancer） (2016)
  • 著者名/発表者名: 樋高秀憲、東元健、古賀靖大、副島英伸．
  • 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
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] DNAメチル化異常不一致を示す一卵性2絨毛膜2羊膜双胎のBeckwith-Wiedemann syndrome (2016)
  • 著者名/発表者名: 東元 健、八木ひとみ、副島英伸
  • 学会等名: 第23回遺伝性疾患に関する出生前診断研究会
  • 発表場所: 長崎大学医学部
  • 年月日: 2016-09-24 – 2016-09-24
• [学会発表] 間葉性異形成胎盤のゲノム・エピゲノム解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木早織、東元 健、樋高秀憲、大塚泰史、渡邊英孝、三嶋博之、吉浦孝一郎、大場 隆、片渕秀隆、副島英伸
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2016-05-19 – 2016-05-20
• [学会発表] 大腸癌におけるインプリントDMRの包括的メチル化解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 樋高秀憲、東元健、青木早織、渡邊英孝、前田寿幸、古賀靖大、岩切龍一、能城浩和、藤本一眞、副島英伸
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2016-05-19 – 2016-05-20
• [学会発表] Comprehensive methylation analysis of imprinting-associated differentially methylated regions in colorectal cancer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hidaka H, Higashimoto K, Aoki S, Watanabe H, Yatsuki H, Nishioka K, Joh K, Maeda T, Koga Y, Iwakiri R, Noshiro H, Fujimoto K, Soejima H.
  • 学会等名: The 13th International Congress of Human Genetics.
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-04-03 – 2016-04-07
  • 国際学会
• [学会発表] Aberrant methylation at imprinted DMRs is associated with placental mesenchymal dysplasia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Aoki S, Higashimoto K, Hidaka H, Watanabe H, Ohtsuka Y, Mishima H, Yoshiura KI, Yatsuki H, Nishioka K, Joh K, Ohba T, Katabuchi H, Soejima H.
  • 学会等名: The 13th International Congress of Human Genetics.
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-04-03 – 2016-04-07
  • 国際学会
• [学会発表] Novel MCA/ID syndrome with ASH1L mutation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okamoto N, Miya F, Nishioka K, Soejima H, Tsunoda T, Kato M, Saitoh S, Yamasaki M, Kanemura Y, Kosaki K.
  • 学会等名: The 13th International Congress of Human Genetics.
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-04-03 – 2016-04-07
  • 国際学会
• [備考] 佐賀大学医学部分子生命科学講座分子遺伝学・エピジェネティクス分野
  • URL: http://www.biomol.med.saga-u.ac.jp/mbg/index.htm