EBウイルス感染実験を用いたDNAメチル化誘導メカニズムの解明

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26860257
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 松坂 恵介 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40610150)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: エピジェネティクス / Epstein-Barr virus

研究実績の概要

本研究ではEBウイルス感染早期の宿主細胞とEBウイルスにおけるエピジェネティック修飾と遺伝子発現の変化を網羅的に解析することで、発癌に寄与していると考えられるDNAメチル化誘導メカニズムを解明することを目的としている。EBウイルスはヘルペスウイルスの一種で、一部の胃癌に潜伏感染を伴ったEBウイルス陽性胃癌が存在する。本邦では胃癌の7%、すなわち年間約7000人の患者が見込まれており、リンパ腫を含めたEBウイルス関連腫瘍の中では最も頻度の高い重要な疾患であるが、その発症機序については不明な点が多い。我々は先行研究によりEBウイルス陽性胃癌が超高DNAメチル化形質を示し、in vitroで胃癌細胞株にEBウイルスを感染させることにより同様のDNAメチル化形質が誘導させられることを証明してきた。今回、被感染細胞としてGES1（正常胃粘膜上皮由来細胞株）を、EBウイルス感染実験にはAkata細胞（Burkittリンパ腫由来浮遊細胞株）を用い、継時的な解析を行った。その結果、まずEBウイルスゲノムにDNAメチル化誘導が開始され、数日後にウイルスの変化に遅れる形で宿主細胞のDNAメチル化が誘導されるという時間差が存在することが示された。この時相でのRNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いたRNA-sequence法にて宿主細胞とEBウイルス両者の遺伝子発現のデータを取得済みであり、現在網羅的に宿主とウイルスの相互作用について解析を進めているところである。確かにEBウイルス感染後にダイナミックな遺伝子発現の変化が観察され、これらを詳細に解析することでエピジェネティック修飾改変機構解明につながることが期待される。

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

当初の予定では被感染細胞としてGES1と胃癌細胞株MKN7を用いる予定であったが、MKN7のEBウイルスに対する感染率が想定以上に低く、感染早期の変化を継時的に解析するのがやや困難な状況である。解析にあたり、GES1とMKN7という異なる細胞間で共通した変化を見ることにより、効率的にDNAメチル化誘導因子の同定につながることが期待されたが、現在のところGES1単独で解析を進めている状況である。

今後の研究の推進方策

Akata細胞を用いたEBウイルス感染実験の被感染細胞に対する感染効率は決して高くなく、感染早期の変化を観察するためには大量の細胞を用意する必要がある。しかし、特にMKN7はそれでも対応困難なほどに感染効率と増殖速度が低いため、感染効率を上げる工夫が必要と考えている。

研究成果

• [雑誌論文] DNA methylation in gastric cancer, related to Helicobacter pylori and Epstein-Barr virus (2014)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Matsusaka, Sayaka Funata, Masashi Fukayama, and Atsushi Kaneda
  • 雑誌名: World Journal of Gastroenterology 巻: 20 ページ: 3916-3926
  • DOI: 10.3748/wjg.v20.i14.3916
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Loss of histone demethylase KDM6B enhances aggressiveness of pancreatic cancer through downregulation of C/EBPα (2014)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Yamamoto, Keisuke Tateishi, Yotaro Kudo, Tomohiko Sato, Shinzo Yamamoto, Koji Miyabayashi, Keisuke Matsusaka, Yoshinari Asaoka, Hideaki Ijichi, Yoshihiro Hirata, Motoyuki Otsuka, Yousuke Nakai, Hiroyuki Isayama, Tsuneo Ikenoue, Mineo Kurokawa, Masashi Fukayama, Norihiro Kokudo, Masao Omata and Kazuhiko Koike
  • 雑誌名: Carcinogenesis 巻: 35 ページ: 2404-2414
  • DOI: 10.1093/carcin/bgu136
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Methylation epigenotypes and genetic features in colorectal laterally spreading tumors (2014)
  • 著者名/発表者名: Eiji Sakai, Ken Ohata, Hideyuki Chiba, Nobuyuki Matsuhashi, Noriteru Doi, Junichi Fukushima, Hiroki Endo, Hirokazu Takahashi, Shingo Tsuji, Koichi Yagi, Keisuke Matsusaka, Hiroyuki Aburatani, Atsushi Nakajima and Atsushi Kaneda
  • 雑誌名: International Journal of Cancer 巻: 135 ページ: 1586-1595
  • DOI: 10.1002/ijc.28814
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An indeterminate result of QuantiFERON-TB Gold In-Tube for miliary tuberculosis due to a high level of IFN-γ production (2014)
  • 著者名/発表者名: Sho Hangai, Akihide Yoshimi, Atsuko Hosoi, Keisuke Matsusaka, Motoshi Ichikawa, Masashi Fukayama, Mineo Kurokawa
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 99 ページ: 523-526
  • DOI: 10.1007/s12185-014-1504-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Epstein-Barr virus infection induces de novo DNA methylation in non-cancerous gastric epithelial cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Matsusaka, Sayaka Funata, Hiroyuki Aburatani, Masashi Fukayama, Atsushi Kaneda
  • 学会等名: 73rd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
  • 発表場所: Pacifico Yokohama（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] デジタルPCRを用いた胃癌におけるHER2遺伝子の定量的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松坂恵介，石川俊平，金子伸行，牛久哲男，深山正久
  • 学会等名: 第103回 日本病理学会 総会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島県広島市）
  • 年月日: 2014-04-24 – 2014-04-26