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

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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。