H2A.ZとH2A.Xに着目したエピゲノム変化と乳癌発生分子機構の解明

重点关注 H2A.Z 和 H2A.X 阐明乳腺癌发生的表观基因组变化和分子机制

• 批准号: 20K06756
• 负责人: 田辺 真彦
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06756/
• 关键词: 乳癌; エストロゲン; H2A.Z; H2A.X; エストロゲン受容体; エピゲノム; 相同組み換え修復

エストロゲン刺激依存的乳癌発生分子機構の解明にあたり、ERα標的遺伝子の中でH2A.Z, H2A.Xの双方が遺伝子プロモーター領域に存在する遺伝子群の絞り込みを行った。この中にはHBOC症候群の原因遺伝子であるBRCA1/2ではなく、遺伝性乳癌と関連しDNA2本鎖損傷の相同組み換え修復に関わる遺伝子群が含まれていた。このため、BRCA1/2に加え、PALB2, CHEK2, BARD1, ATM, RAD51C, RAD51Dのエストロゲン刺激依存的発現変動を評価することとした。月経サイクルのような周期的エストロゲン刺激が、乳癌の易罹患性に関わる遺伝子群をエピゲノムレベルで制御していることが明らかとなれば、乳癌発生分子機構の一端が明らかになる可能性がある。エピゲノムレベルでBRCA1/2およびPALB2, CHEK2, BARD1, ATM, RAD51C, RAD51Dの発現が抑制されていることがDNA2本鎖損傷の相同組み換え修復不全に直結しているとすれば、体細胞レベルでhomologous recombination deficiency (HRD)を直接評価することの意義が高まる。そこで乳癌細胞株MCF7細胞株を用いて、エストロゲン刺激および枯渇条件下において相同組み換え修復にかかわる遺伝子の発現に変化を認めるか、ウエスタンブロッティングを用いて検討した。48時間のエストロゲン刺激やエストロゲン枯渇状態では発現タンパク質量に変化をうかがわせるデータは出なかった。さらに長く8日間のエストロゲン刺激状態、エストロゲン枯渇状態さらにエストロゲン枯渇と刺激を繰り返すサイクルとういった条件で検討したところ、ウエスタンブロッティングのバンドで一部のタンパク質発現が変化している可能性があるデータを得た。この再現性を得るために同様の実験を繰り返したが、エストロゲン刺激に応じて発現が低下するDNA2本鎖損傷の相同組み換え修復因子群は明らかとはならなかった。

在阐明雌激素依赖性乳腺癌发育的分子机制时，我们缩小了ERα靶基因中H2A.Z和H2A.X的基因启动子区域中存在的基因组。这不是BRCA1/2，即HBOC综合征的基因原因，而是与遗传性乳腺癌相关的基因组，并参与了DNA双链损伤的同源重组修复。因此，除了BRCA1/2外，我们决定评估PALB2，CHEK2，BARD1，ATM，RAD51C和RAD51D的雌激素刺激依赖性表达波动。如果发现循环雌激素刺激（例如月经循环）调节表观基因组水平上参与乳腺癌易感性的基因，则可能会揭示乳腺癌发育的分子机制的一部分。如果抑制BRCA1/2和PALB2，CHEK2，BARD1，ATM，RAD51C和RAD51D表达在表观基因组水平上直接导致DNA双链损伤的同源重组修复不足，那么直接评估同源性重组缺陷（HRD）的重要性就会增加。因此，我们研究了使用Western印迹在雌激素刺激和耗尽条件下，在同源重组修复中涉及基因表达的变化。没有发现数据表明在雌激素刺激或雌激素耗尽态期间表达蛋白质的量变化48小时。此外，当我们研究雌激素刺激，雌激素消耗以及雌激素消耗和刺激的重复循环的状态更长的时间为8天，我们获得了数据，表明某些蛋白质表达可能会在蛋白质印迹带中改变。重复进行类似的实验以获得这种可重复性，但是尚不清楚DNA双链损伤的同源重组修复因子群，这会响应雌激素刺激而降低表达。