肝細胞癌におけるヒストンメチル化酵素G9aのエピジェネティックな制御機構の解明

阐明组蛋白甲基转移酶G9a在肝细胞癌中的表观遗传调控机制

基本信息

批准号：
19K17447
负责人：
横山昌幸
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Chiba University (2020)National Hospital Organization Chiba-East-Hospital (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K17447/
关键词：
エピジェネティクス肝細胞癌 G9a p21

项目摘要

はじめに、HCCにおいてのG9a標的遺伝子の検討として次世代シークエンサーを用いた網羅的解析を行った。具体的には、short hairpin RNA(shRNA)を用いてG9aをノックダウンしたHuh7細胞のstable 株を作成し、ChIP-seqおよびRNA-seqを行い、両者の統合解析によりG9aの直接的な標的候補として96遺伝子を同定した。それらの候補からいわゆる癌抑制遺伝子であるp21/WAF1CIP1に今回特に着目した。シークエンス解析およびChIP-PCR等を用いてG9aとp21の関係について分析を進め、p21とヒストンメチル化およびアセチル化の関係を解析した。結果、G9aによりp21が抑制的に制御されている傾向は認められたものの、アセチル化との関連は明確には結論付けられなかった。今後の課題として、アセチル化もしくは他のエピジェネティックな制御機構も視野に入れて、G9aがHCCの発生・進展の過程において果たしている制御機構を解明することが挙げられる。また、G9aとp21の臨床検体レベルにおける発現とその臨床背景の検証を実施した。具体的にはシークエンス解析によりG9aの標的候補の1つとして同定された、p21とG9aの発現量の相関を手術検体の免疫染色などを用いて検討し、結果、両者の発現量には負の相関関係が認められ、G9aがp21発現を抑制的に制御している可能性が組織レベルでも示唆された。最後に、計画していたG9aの機能阻害によるp21の脱抑制の過程におけるヒストンアセチル化の意義の検証は十分に実施できなかった。今後の研究課題として上記研究を継続し、G9aがどのようにエピジェネティックな制御機構によりHCCの発生・進展に大きな役割を果たしているのか、そしてそのメカニズムを抑制することはHCCの新たな治療戦略の一端となるかどうかの可能性の探求が望まれる。

首先，使用下一代序列仪进行全面分析，以研究HCC中的G9A靶基因。具体而言，制备使用短发夹RNA（SHRNA）击倒G9a的稳定菌株，并进行芯片seq和RNA-Seq，并通过整合两者的分析来鉴定96个基因为G9A的直接靶标候选。这次，我们专注于这些候选者P21/WAF1CIP1（一种所谓的癌症抑制基因）。序列分析和CHIP-PCR用于分析G9a和p21之间的关系，并分析了p21与组蛋白甲基化与乙酰化之间的关系。结果，尽管G9A受到压制的趋势，但与乙酰化的关联尚无法明确结论。未来的挑战将是考虑乙酰化或其他表观遗传控制机制，并阐明G9A在HCC生成和发育过程中发挥的控制机制。此外，我们在临床标本水平及其临床背景下对G9A和P21的表达进行了验证。具体而言，使用手术标本的免疫染色，研究了P21和G9A的表达水平通过测序分析确定为G9A的靶标之一的相关性，因此，发现G9A的表达水平在表达水平之间存在负相关，这表明G9A可能抑制了P21表达P21的表达。最后，由于G9a功能的抑制，我们无法在计划的p21抑制过程中充分验证组蛋白乙酰化的重要性。作为未来的研究主题，希望继续进行上述研究，并探索G9A通过其表观遗传控制机制在HCC的产生和开发中发挥重要作用，以及抑制这种机制是否将成为HCC新治疗策略的一部分。