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，我们使用下一代测序仪进行了全面分析，以检查 HCC 中的 G9a 靶基因。具体来说，我们创建了一个稳定的 Huh7 细胞系，其中使用短发夹 RNA (shRNA) 敲低 G9a，进行 ChIP-seq 和 RNA-seq，并通过对两者的综合分析，我们确定了 G9a 的直接候选靶标，我们鉴定了 96 个。基因。在这些候选基因中，我们特别关注 p21/WAF1CIP1，一种所谓的肿瘤抑制基因。我们利用序列分析和ChIP-PCR分析了G9a和p21之间的关系，并分析了p21与组蛋白甲基化和乙酰化之间的关系。结果，虽然观察到p21倾向于被G9a抑制性调节，但与乙酰化的关系不能清楚地得出。未来的工作将包括阐明 G9a 在 HCC 发生和进展中发挥作用的调节机制，着眼于乙酰化或其他表观遗传调节机制。我们还检查了临床样本水平上 G9a 和 p21 的表达及其临床背景。具体来说，我们使用手术标本的免疫染色检查了通过序列分析确定为G9a靶候选者之一的p21和G9a的表达水平之间的相关性，发现两者的表达水平呈负相关。观察到，表明 G9a 可能在组织水平抑制 p21 表达。最后，我们无法按计划完全验证组蛋白乙酰化在 G9a 功能抑制导致的 p21 去抑制过程中的重要性。作为未来的研究课题，我们将继续上述研究，找出G9a如何通过表观遗传控制机制在HCC的发生和进展中发挥重要作用，而抑制这一机制可能是HCC新的治疗策略。探索成为其中一部分的可能性。