癌関連遺伝子のエピジェネティックな不活化の分子病態解明

阐明癌症相关基因表观遗传失活的分子发病机制

基本信息

批准号：
17689025
负责人：
鈴木拓
金额：
$ 19.47万
依托单位：
Sapporo Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17689025/
关键词：
癌 DNAメチル化転写抑制 RNAi DICER プロモーター活性発現制御 DNMT

项目摘要

癌におけるエピジェネティックな異常,特にDNAメチル化は近年盛んに研究されているが,その背景にあるメカニズムは依然不明である。本研究者は癌細胞におけるRNAi経路とDNAメチル化との関連を解析するため,大腸癌細胞HCT116およびDICERノックアウトHCT116細胞(HCT116ex5)における遺伝子サイレンシングの状態を比較した。SFRP1,-2,-5,CHFRなど既知の遺伝子の発現抑制およびメチル化に変化はなかった。しかし,SFRP4のCpGアイランドのメチル化減少および発現上昇がHCT116ex5細胞で認められた。そこで次にマイクロアレイ解析により発現プロファイルを比較した。その結果,DICERex5細胞ではWTと比較して約2200個の遺伝子発現上昇が認められた。そのうち約1000個は,WT細胞をDNAメチル化阻害剤5-aza-2'-deoxycytidtneで処理した際に上昇する遺伝子と一致した。さらにマイクロアレイにより同定された遺伝子の中から,ICAM1など8遺伝子のCpGアイランドをbisulfiteシークエンス解析した結果,メチル化の消失あるいは減少が認められた。またChIP解析の結果,DICER ex5細胞のICAM1およびSFRP4のCpGアイランドにおいてヒストンメチル化レベルの変化が認められた。これらの結果から,癌細胞におけるエピジェネティックな遺伝子サイレンシングの維持にDICERが必要であることが示唆された。本研究の結果は,ヒト癌細胞においてエピジェネティックな遺伝子サイレンシングにRNAi経路が関与している証拠となりうると考えられる(Cancer Research,in press)。

近年来，人们对癌症的表观遗传异常，特别是DNA甲基化异常进行了积极的研究，但其潜在机制仍不清楚。为了分析癌细胞中RNAi途径与DNA甲基化之间的关系，我们比较了结肠癌细胞HCT116和DICER敲除HCT116细胞（HCT116ex5）中的基因沉默状态。 SFRP1、-2、-5 和 CHFR 等已知基因的表达抑制或甲基化没有变化。然而，在 HCT116ex5 细胞中观察到 SFRP4 的 CpG 岛甲基化减少和表达增加。因此，我们接下来通过微阵列分析比较表达谱。结果发现，与 WT 相比，DICERex5 细胞中大约有 2200 个基因的表达增加。其中大约 1000 个匹配的基因在用 DNA 甲基化抑制剂 5-aza-2'-deoxycytidtne 处理 WT 细胞时升高。此外，通过微阵列鉴定的基因中包括ICAM1在内的8个基因的CpG岛的亚硫酸氢盐序列分析显示，甲基化已经消失或减少。 ChIP 分析还揭示了 DICER ex5 细胞中 ICAM1 和 SFRP4 的 CpG 岛中组蛋白甲基化水平的变化。这些结果表明 DICER 是维持癌细胞中表观遗传基因沉默所必需的。这项研究的结果可能提供证据证明 RNAi 途径参与人类癌细胞的表观遗传基因沉默（癌症研究，出版中）。