Analysis of the tumor suppressive enhancers that supports the endometrial homeostasis

支持子宫内膜稳态的肿瘤抑制增强剂的分析

基本信息

批准号：
22K15026
负责人：
小林良祐
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

エピゲノムの異常は、細胞の遺伝子発現パターンを正常状態から逸脱させることにより発がんに寄与すると考えられている。しかし、これまで子宮内膜がんの発症におけるエピゲノムの関与に関しては十分に調べられていない。我々は、がん患者から得られた遺伝子変異に関する公開データベースの解析から、子宮内膜がんではヒストンメチル化酵素であるKMT2ファミリー遺伝子群に高頻度で変異が認められること、また子宮特異的Kmt2欠損マウスモデルによりKmt2欠損が子宮内膜がん発症を加速させることを見出した。本研究ではエンハンサー障害による子宮内膜の恒常性維持機構の破綻がKMT2変異がんの発症機序ではないか？という仮説のもと、CRISPR-Cas9やCUT&Tagなどの最新技術を駆使することにより、マウス子宮内膜でのエンハンサーによる遺伝子発現制御の実態を生体レベルで明らかにすることを目指す。本年度は、これまでに樹立した子宮特異的Kmt2欠損マウスと、Pten-floxマウスとの交配を進めることによりPten/Kmt2ダブル欠損マウスを新たに樹立した。Pten/Kmt2ダブル欠損マウスは生後１ヶ月で子宮内膜がんを発症し、生後３ヶ月までに死亡するという非常に深刻な表現型を示した。Kmt2欠損腫瘍は子宮平滑筋層の深部まで浸潤していることが確認できた。コントロールマウス、Pten欠損マウス、Pten/Kmt2ダブル欠損マウスの子宮から上皮細胞（およびがん細胞）を単離し、RNA-seqやCUT&Tagのライブラリを作製、シーケンスまで完了することができた。

人们认为表观基因组的异常会导致细胞基因表达模式偏离正常，从而导致癌变。然而，表观基因组在子宫内膜癌发生中的作用尚未得到充分研究。通过对从癌症患者获得的基因突变公共数据库进行分析，我们发现 KMT2 基因家族（即组蛋白甲基转移酶）的突变在子宫内膜癌中经常观察到，并且使用 Kmt2 缺陷小鼠模型发现子宫特异性 Kmt2 ，我们发现Kmt2缺乏会加速子宫内膜癌的发展。这项研究表明，增强子功能障碍导致子宫内膜稳态机制的破坏可能是 KMT2 突变癌症的发病机制。基于这一假设，我们旨在充分利用CRISPR-Cas9和CUT&Tag等最新技术，在生物学水平上阐明增强子在小鼠子宫内膜中基因表达控制的实际状态。今年，我们通过将先前建立的子宫特异性 Kmt2 缺陷小鼠与 Pten-flox 小鼠杂交，建立了一种新的 Pten/Kmt2 双缺陷小鼠。 Pten/Kmt2双缺陷小鼠在1个月大时患上子宫内膜癌，并在3个月大时死亡，这是一种非常严重的表型。证实Kmt2缺陷型肿瘤侵入子宫平滑肌层深处。我们能够从对照小鼠、Pten 缺陷小鼠和 Pten/Kmt2 双缺陷小鼠的子宫中分离上皮细胞（和癌细胞），创建 RNA-seq 和 CUT&Tag 文库，并完成测序。