in vivoでの再プログラムが早めに終了すると,エピジェネティックの調節が変化した結果,がんが発症する
Kotaro Ohnishi1, Katsunori Semi2, Takuya Yamamoto2
1Center for iPS Cell Research and Application (CiRA), Kyoto University, Kyoto 606-8507, Japan; Department of Medicine, Gifu University Graduate School of Medicine, Gifu 501-1194, Japan.
Cell
|February 18, 2014
まとめ
再プログラム因子の一時的な発現は,体内では腫瘍を誘発する可能性があります. これらの腫瘍は,表遺伝的変化によって引き起こされ,特定の癌に似ているが,遺伝的に不可逆的ではないので,幹細胞の再プログラムと癌の発症との関連が示唆される.
科学分野:
- エピジェネティクス エピジェネティクス
- 幹細胞生物学 幹細胞生物学
- がん生物学 がん生物学
背景:
- 癌は伝統的に遺伝子変異と関連しています.
- 誘発性多能幹細胞 (iPSC) は,遺伝子変異がないにもかかわらず,癌細胞と無制限の成長可能性を共有しています.
- 再プログラミング要因は,多能性と無制限の成長を誘発することができます.
研究 の 目的:
- 短期間発現する再プログラム因子のインビボ効果を調査する.
- iPSC生成中の表遺伝的変化が癌につながるかどうかを判断する.
- エピジェネティック調節とがんの発症の関係を探求する.
主な方法:
- 生物体内における再プログラム因子発現の時間的制御のためのドキシサイクリン誘導性マウリンシステムを開発した.
- 再プログラミング因子の発現を誘発するためにドキシサイクリンを投与し,その後腫瘍の発達を観察するためにそれを撤回しました.
- DNAメチル化パターンと分化の可能性を含む腫瘍細胞の特徴を分析した.
- 腫瘍細胞からiPSCを派生させ,その細胞が非新生組織を形成する能力を vivoで評価した.
主要な成果:
- 再プログラミング因子の一時的なインビボ発現は,様々な組織で腫瘍の形成につながった.
- 腫瘍は,全局的なDNAメチル化変異を有する分化されていない,不形成性細胞で構成されています.
- ドキシサイクリンを断ったマウスの腎臓腫瘍は,小児性腎臓がんであるウィルムズ腫瘍に似ている.
- これらの腫瘍細胞から派生したiPSCは,非新生性腎臓細胞に微分化することができ,不可逆的な遺伝的変異の欠如を示しています.
結論:
- iPSCの発生中の表皮遺伝的不調は,特定の癌の発生を促す可能性があります.
- 再プログラミング因子によって誘発された腫瘍発生は,逆転可能であり,遺伝的変異のみではなく,表遺伝学的役割が示唆される可能性があります.
- これらの発見は,幹細胞の可塑性とがんの発症,特に表遺伝的に誘発されたがんとの潜在的な関連を強調しています.
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