エピゲノムダイナミクスに基づくがん多様性の新たな理解

本年度は、ARID2欠失変異を持つ抗がん剤耐性乳がん細胞株に特徴的なエピゲノム状態の理解を目的としてChIP-seq解析を進め、ARID2レスキューによりARID2の結合が回復するゲノム領域ではARID1Aの結合が減弱する傾向にあることがわかった。ARID2のレスキュー前後のサンプルを用いてRapid immunoprecipitation mass spectrometry of endogenous protein (RIME)解析を行なったところ、野生型ARID2導入によるPBAF複合体の再形成を確認したことから、PBAF複合体のゲノム結合が再開した結果ARID1Aを含むBAF複合体の結合がコンペティションにより減少した可能性が考えられた。並行して海外共同研究者の技術支援のもと実施した1細胞ATAC-seqの解析を進めたところ、ARID2レスキューによりオープンとなるクロマチン領域にRUNX3モチーフの濃縮を認めた。RUNX3は上記のRIME解析においてもARID2の結合パートナーの一つとして同定されており、ARID2-RUNX3はCDK4などと共にCell cycle decision complexを形成することが知られている。1細胞RNA-seqの解析からは、ARID2レスキュー後に細胞老化関連分泌形質に関わる多くの因子が発現上昇することがわかった。以上より、ARID2変異体細胞は細胞周期制御の変化により老化誘導を免れている可能性が示唆された。一方、メラノーマモデルの研究では、BRAF阻害剤の長期投与後にARID2のヘテロ欠失を有する薬剤耐性細胞株を樹立することに成功した。BRAF阻害剤投与により一旦細胞老化形質が誘導されるが、その後細胞老化を回避した耐性細胞が再増殖してくることから、上記乳がん細胞株同様にARID2変異による細胞老化回避機構の存在が考えられた。

本年度は、ARID2欠失変異を持つ抗がん剤耐性乳がん細胞株に特徴的なエピゲノム状態の理解を目的としてChIP-seq解析を進め、ARID2レスキューによりARID2の結合が回復するゲノム領域ではARID1Aの結合が減弱する傾向にあることがわかった。ARID2のレスキュー前後のサンプルを用いてRapid immunoprecipitation mass spectrometry of endogenous protein (RIME)解析を行なったところ、野生型ARID2導入によるPBAF複合体の再形成を確認したことから、PBAF複合体のゲノム結合が再開した結果ARID1Aを含むBAF複合体の結合がコンペティションにより減少した可能性が考えられた。並行して海外共同研究者の技術支援のもと実施した1細胞ATAC-seqの解析を進めたところ、ARID2レスキューによりオープンとなるクロマチン領域にRUNX3モチーフの濃縮を認めた。RUNX3は上記のRIME解析においてもARID2の結合パートナーの一つとして同定されており、ARID2-RUNX3はCDK4などと共にCell cycle decision complexを形成することが知られている。1細胞RNA-seqの解析からは、ARID2レスキュー後に細胞老化関連分泌形質に関わる多くの因子が発現上昇することがわかった。以上より、ARID2変異体細胞は細胞周期制御の変化により老化誘導を免れている可能性が示唆された。一方、メラノーマモデルの研究では、BRAF阻害剤の長期投与後にARID2のヘテロ欠失を有する薬剤耐性細胞株を樹立することに成功した。BRAF阻害剤投与により一旦細胞老化形質が誘導されるが、その後細胞老化を回避した耐性細胞が再増殖してくることから、上記乳がん細胞株同様にARID2変異による細胞老化回避機構の存在が考えられた。