Development of nucleotide sequence-specific in situ detection technology for methylated DNA

甲基化DNA核苷酸序列特异性原位检测技术的开发

基本信息

批准号：
21K19354
负责人：
北澤荘平
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者らは、特定の疾患・病変における対象遺伝子の発現が、病変の形態学的変化や病気の進行に応じてどのように変化しているのかを病理組織学的観察をもとに評価した上で、遺伝子発現状態の異なる病変部位から選択的に細胞を採取して、ゲノム構造解析のみならず、DNAのメチル化を主体としたエピジェネティクス解析を行うことが疾患における病理形態学的な多様性をもたらす機構の一つの重要な要因と考え、「形態学に即したエピジェネティクス研究」という新たな研究分野を開拓した。これまで、CpG-islandの過メチル化による遺伝子発現抑制について多くの研究を推進し、特定の病変部位から選別した細胞を対象として、エピジェネティク変化が及ぼす形態学的多様性について検討を行ってきた。これらの形態変化に基づくエピジェネティクス研究の過程で、申請者らは、形態や機能単位として選別された細胞集団を、DNAの塩基単位で詳細に検討し、これまで重要視されてこなかった非CpG-island領域のメチル化シトシンおよび非 CpG (CpA, CpT, CpC)のメチル化 (非定型的メチル化)が、腫瘍の発生や進展、さらには細胞分化、組織再生にも重要な役割を有することを見出し、世界に先駆けて報告してきた。当該研究は、上記研究を進めるにあたり、塩基単位での詳細なメチル化状態を検出する方法の開発の必要に迫られ、今後最も研究の必要とされる非定型的なメチル化を、細胞組織構造を保ったまま観察する応用研究へと展開する上で必要欠くべからざる技術開発研究である。現在ICONプローブというメチル化シトシンと結合し、錯体形成するプローブを使い、結合したプローブをその場で増幅させることで、光学顕微鏡で観察可能なレベルに可視化することに成功している。この成果は、Histochemistry and Cell Biologyに2022年に掲載されるに至った。

申请人基于组织病理学观察评估了特定疾病和病变中靶基因的表达如何响应病变的形态变化和疾病进展而变化。在该方法中，选择性地从具有不同基因表达状态的病变部位收集细胞，并评估特定疾病和病变中靶基因的表达如何变化。基因组我们认为，不仅是结构分析，而且主要关注DNA甲基化的表观遗传分析也是导致疾病病理形态多样性的机制的重要因素。他开创了一个名为“遗传学研究”的新研究领域。迄今为止，我们已经对 CpG 岛高甲基化抑制基因表达进行了许多研究，并检查了从特定病变位点选择的细胞中表观遗传变化引起的形态多样性。在基于这些形态变化的表观遗传学研究过程中，申请人详细检查了被选为形态和功能单位的细胞群，直至DNA碱基水平，发现了CpG岛区域的甲基化胞嘧啶和非CpGs（CpA， CpT、CpC)我们在世界上第一个发现非典型甲基化（非典型甲基化）在肿瘤的发生和进展，以及细胞分化和组织再生中发挥着重要作用。为了进行上述研究，我们需要开发一种逐个碱基检测详细甲基化状态的方法，这是一项必不可少的技术开发研究，以便发展为同时观察的应用研究。维持相同。目前，通过使用与甲基化胞嘧啶结合形成复合物的称为ICON探针的探针，并在现场放大结合的探针，我们成功地将其可视化到可以用光学显微镜观察的水平。该结果于2022年发表在《组织化学与细胞生物学》上。