腸管上皮増殖・分化におけるエピジェネティック制御機構解明とその発がん研究への応用

阐明肠上皮增殖和分化的表观遗传控制机制及其在癌变研究中的应用

• 批准号: 20012021
• 负责人: 山田 泰広
• 金额: $ 6.53万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20012021/
• 关键词: 大腸がん; DNAメチル化; 分化; 細胞増殖; 大腸発がん; エピジェネティック異常; Wnt pathway; 未分化性維持

DNAメチル化、ヒストン修飾が関与したエピジェネティック制御が、正常個体の発生・分化過程に重要な役割を果たし、その異常が様々な疾病の成因に関与していることが明らかとなりつつある。本研究ではHistone-GFPマウスを用いて、大腸非増殖分化細胞と増殖未分化細胞の分別に成功し、それぞれの遺伝子発現プロファイリングを行った。その結果、MycやCyclin Dなどのcanonical Wnt pathwayの標的遺伝子が増殖未分化細胞において高発現していることを確認した。機能的役割を明らかにする目的で、変異型β-cateninの発現誘導可能マウスを作製し、canonical Wnt pathway活性化による大腸腺管の分化増殖に対する影響を検討した。変異型β-cateninの強制発現により、大腸腺管のbudding、branchingが頻繁に観察され、新たにcryptが新生していることが示唆された。実際に、変異型β-cateninの強制発現により、大腸幹細胞、前駆細胞のマーカーであるLgr5, Msilの発現増加が確認され、canonical Wnt pathwayの活性化は幹細胞の増生を引き起こすことが示唆された。一方で、核にβ-cateninが蓄積した細胞では、細胞増殖のマーカーであるKi67の陽性率がむしろ少ないことが分かり,幹細胞の増生と細胞増殖能の亢進は必ずしも一致しないことが明らかとなった。今後、大腸の分化・増殖制御機構の破綻と、大腸がん発生の分子機構との接点を、分子病理学的なアプローチで解明していきたい。

DNA modification is related to the development and differentiation of normal individuals, and the causes of diseases are related to the development and differentiation of normal individuals. In this study, Histone GFP was successfully used in the development of non-differentiated cells and undifferentiated cells of the large intestine. As a result, Myc and Cyclin D were identified as the target genes of the canonical Wnt pathway. To investigate the effects of functional cleavage on the development and induction of heterotypic β-catenin, and activation of the canonical Wnt pathway on the differentiation of colorectal ducts. The stress of heterotypic β-catenin, budding and branching of colorectal ducts are frequently observed, and new crypt is newly formed. In fact, the stress development of heterotypic β-catenin, Lgr5, Msil in colorectal stem cells and progenitor cells was confirmed, and the activation of the canonical Wnt pathway led to the development of stem cells. The positive rate of Ki-67 in cell proliferation was significantly higher than that in control group. In the future, the differentiation of the large intestine, the defects of the reproductive control mechanism, the molecular mechanism of the development of the large intestine, and the molecular pathology will be explained.

项目成果

The role of DNA methylation in carcinogenesis in digestive tract

DNA甲基化在消化道癌变中的作用

• 发表时间: 2008
• 作者: 山田泰広;ほか
• 通讯作者: ほか

Tumor suppressor Rest promotes the early differentiation of embryonic stem cell.

肿瘤抑制因子Rest促进胚胎干细胞的早期分化。

• 发表时间: 2009
• 作者: Yamada;Y.;et al
• 通讯作者: et al

発がんにおけるエピジェネティック異常の意義.

表观遗传异常在癌发生中的意义。

• 发表时间: 2009
• 作者: 山田泰広;他
• 通讯作者: 他

In Vitro and In Vivo Differentiation of Human Embryonic Stem Cells Into Retina-Like Organs and Comparison With That From Mouse Pluripotent Epiblast Stem Cells

• DOI: 10.1002/dvdy.22008
• 发表时间: 2009-09-01
• 期刊: DEVELOPMENTAL DYNAMICS
• 影响因子: 2.5
• 作者: Aoki, Hitomi;Hara, Akira;Kunisada, Takahiro
• 通讯作者: Kunisada, Takahiro

Rest promotes the early differentiation of mouse ESCs but is not required for their maintenance.

• DOI: 10.1016/j.stem.2009.12.003
• 发表时间: 2010-01
• 期刊: Cell stem cell
• 影响因子: 23.9
• 作者: Yasuhiro Yamada;H. Aoki;T. Kunisada;A. Hara