雄ゲノムでメチル化されるインプリント遺伝子による個体発生および腫瘍形成機構の究明

通过男性基因组中甲基化的印记基因研究个体发育和肿瘤发生机制

基本信息

批准号：
10J06577
负责人：
高橋望
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

マウス12番(ヒト14番)染色体に存在するDlk1-Dio3インプリンティングドメインは正常な発生に不可欠な領域であり、ガンと密接に関与する可能性が示唆されている。Dlk1-Dio3ドメインには多数の非コード遺伝子群(Gtl2,miRNAsおよびsnoRNAsを含む)が存在するが、機能や発現制御については不明な点が多い。Gtl2母方欠損マウスの解析から、非コード遺伝子群の発現低下は生後致死を引き起すことが確認された。そこで本研究では非コード遺伝子群の更なる機能解析を目的とし、Gtl2母方欠損胚を用いた腫瘍形成実験と人工細菌染色体(BAC)を用いた非コード遺伝子群過剰発現マウスの作製および解析を試みた。Gtl2母方欠損胚に由来する腫瘍はコントロールに比べて大きく、個体間でばらつく傾向にあり、腸管様の構造が多く認められた。またmiRNAアレイ解析によって、Dlk1-Dio3ドメイン内の28種類のmiRNAの発現低下が認められた。Dlk1-Dio3ドメイン外では、幹細胞特異的な6種類のmiRNAとガン抑制に関わるmiR-18aが発現低下し、分化マーカーである3種類のmiRNAとガン促進に関わるmiR-378が発現上昇を示した。さらに増殖能への関与を調べるため、Gtl2母方欠損胚から繊維芽細胞を樹立し、3T3プロトコールに従い50代まで継代を行った。Gtl2母方欠損由来の繊維芽細胞は野生型の繊維芽細胞に比べて、増殖率が高い傾向にあった。よって、Gtl2を含めた非コード遺伝子群の発現低下は、細胞増殖を促進し分化能に影響を与える可能性が示唆された。一方、非コード遺伝子群過剰発現マウスは2種類のBACを用いて作製され、現在解析を進めている。2種類の過剰発現マウスは異なる表現型を示しており、Dlk1-Dio3ドメインの非コード遺伝子群の過剰発現は発生に影響を与えることが確認された。

小鼠12号染色体（人类14号染色体）上存在的Dlk1-Dio3印记结构域是正常发育的重要区域，有人认为它可能与癌症密切相关。 Dlk1-Dio3结构域包含大量非编码基因（包括Gtl2、miRNA和snoRNA），但它们的功能和表达调控仍不清楚。对 Gtl2 母系缺陷小鼠的分析证实，非编码基因表达减少会导致产后死亡。因此，在本研究中，为了进一步分析非编码基因的功能，我们尝试使用Gtl2母体缺陷胚胎进行肿瘤形成实验，并使用人工细菌染色体（BAC）创建和分析过度表达非编码基因的小鼠。。来自 Gtl2 母体缺陷胚胎的肿瘤比对照更大，个体之间往往存在差异，并且具有许多肠样结构。此外，miRNA 阵列分析显示 Dlk1-Dio3 结构域内 28 种 miRNA 的表达降低。在 Dlk1-Dio3 结构域之外，六种干细胞特异性 miRNA 和参与癌症抑制的 miR-18a 的表达下降，三种类型的 miRNA（分化标志物）和 miR-378 的表达下降，其中涉及癌症促进，增加。为了进一步检查其与增殖能力的关系，从 Gtl2 母体缺陷胚胎中建立成纤维细胞，并根据 3T3 方案传代至 50 代。来自 Gtl2 母体缺失的成纤维细胞往往比野生型成纤维细胞具有更高的增殖率。因此，提示Gtl2等非编码基因表达减少可能促进细胞增殖并影响分化能力。另一方面，使用两种类型的 BAC 创建了过度表达非编码基因的小鼠，目前正在对其进行分析。两种类型的过度表达小鼠表现出不同的表型，证实了Dlk1-Dio3结构域中非编码基因的过度表达影响发育。