Molecular mechanisms of development of malignant female cancers associated with X-chromosome reactivation

与 X 染色体再激活相关的女性恶性癌症发生的分子机制

• 批准号: 21K19404
• 负责人: 北川 雅敏
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Hamamatsu University School of Medicine
• 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 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19404/
• 关键词: 相同組換え修復; X染色体; 女性腫瘍; 予後診断; 相同組換え

哺乳動物の体細胞では、X染色体不活性化を誘導するlncRNA Xist の発現により片側X染色体が不活性化(XaXi)している。一方でES 細胞、iPS細胞、一部の初期女性乳がん細胞などの未分化細胞は両X染色体が活性化状態(XaXa)を呈す。これまで、メスES細胞(XaXa)では、オス(XaYa)よりも相同組換え体の出現効率が低いことを経験的に認知されていた。しかしながらその実証や原因解明はなされていなかった。我々はこれまでの研究で、(1)同一親マウスから複数のオス、メスES細胞の樹立に成功し、メスがオスより相同組換え修復能が低下していることを証明している。(2)メスX染色体の活性状態をXaXiおよびXaXa状態に人為的に操作し、Nanog HR assayで評価したところ、XaXi（Dox(+)）でオスと同程度にHR活性が回復することを見出している。また最近、(3) RNA-seqによる発現遺伝子解析を行い、BRCA複合体と結合して相同組換え修復を抑制的に制御しているBRCC3がメスES細胞(XaXa)で高発現していることを見い出した。本研究では、(1)DRGFPおよび EJ5GFP プラスミドをES細胞に導入し、doxでXaXaにした時にHR能は増加し、一方NHEJ能は不変であることを証明した。(2)メスES細胞(XaXa)でBRCC3をノックダウンすると、HR能が有意に上昇することを証明した。以上より両X染色体の活性化しているメスES細胞ではHR抑制因子であるBRCC3の発現が亢進しており、それによりHR能が抑制されていることが示唆された。(3) KM-plotterを用いて女性乳がん患者の予後と、Xist、BRCC3の発現状態との関係を解析し、XaXaと関係するXist低発現が予後不良と相関し、HR低下と関係するBRCC3高発現が予後不良と相関することが判明した。

Mammalian somatic cells で で and X chromosome inactivation を induce するlncRNA Xist <e:1> to present によ radio-side X chromosome が inactivation (XaXi) て て る る. One side of でES cells, iPS cells, one part of <s:1> early female milk がん cells な <s:1> undifferentiated <s:1> cells <s:1> the が activation state of the two X chromosomes (XaXa)を is す. こ れ ま で, メ ス ES cells (XaXa) で は, オ ス (XaYa) よ り も in same group え body の appear sharper rate が low い こ と を 経 験 に cognitive さ れ て い た. <s:1> な ながらそ ながらそ actual evidence や explanation of cause なされて なされて な な った. I 々 は こ れ ま で の research で, (1) the same pro マ ウ ス か ら plural の オ ス, メ ス ES cells の に し success, メ ス が オ ス よ り same group in low え repair can が し て い る こ と を prove し て い る. (2) メ ス X chromosome の active を XaXi お よ び XaXa state に man-made に し operation, Nanog HR assay で review 価 し た と こ ろ, XaXi (Dox (+)) で オ ス と に HR activity が reply the same extent す る こ と を shows し て い る. ま た recently, (3) RNA - seq に よ る 発 now heritage 伝 line analytical を い, BRCA complex と combining し て in same group え repair を inhibit に suppression し て い る BRCC3 が メ ス ES cells (XaXa) high で 発 now し て い る こ と を see い out し た. This study で は, (1) DRGFP お よ び EJ5GFP プ ラ ス ミ ド を に import し ES cells, dox で XaXa に し た に HR can は raised し, one party can NHEJ は no - で あ る こ と を prove し た. (2) メ ス ES cells (XaXa) で BRCC3 を ノ ッ ク ダ ウ ン す る と, HR can rise す が intentionally に る こ と を prove し た. Above よ り struck the X chromosome の activeness し て い る メ ス ES cells で は HR inhibitory factor で あ る BRCC3 の 発 now が hyperthyroidism し て お り, そ れ に よ り HR can suppress さ が れ て い る こ と が in stopping さ れ た. (3) KM - plotter を with い て female breast が ん patients after の to と, Xist, BRCC3 の 発 now state と の masato を analytic し, XaXa と masato is す る Xist low 発 が now for the bad と phase after masato し, HR と masato is す る BRCC3 high 発 が now for the bad と phase after masato す る こ と が.at し た.

项目成果

Homologous recombination is reduced in female embryonic stem cells by two active X chromosomes

• DOI: 10.15252/embr.202052190
• 发表时间: 2021-07
• 期刊: EMBO reports
• 影响因子: 7.7
• 作者: Yuka Tamura;T. Ohhata;Hiroyuki Niida;Satoshi Sakai;C. Uchida;K. Masumoto;F. Katou;A. Wutz;M. Kitagawa

浜松医科大学医学部 分子生物学講座

滨松大学医学院分子生物学系

メスES細胞では両X染色体の活性化により相同組換え効率が減少している

由于两条 X 染色体的激活，雌性 ES 细胞的同源重组效率降低

• 发表时间: 2021
• 作者: 田村友香;大畑樹也;丹伊田浩行;酒井聡;内田千晴;増本一真;加藤文度;Anton Wuts;北川雅敏
• 通讯作者: 北川雅敏