実験医学:原因か?結果か?がんのエピゲノム異常〜環境因子による発がんメカニズムの理解からエピゲノム創薬へ
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実験医学 2014年12月号 Vol.32 No.19

原因か?結果か?がんのエピゲノム異常

環境因子による発がんメカニズムの理解からエピゲノム創薬へ

  • 鈴木 拓,今井浩三/企画
  • 定価 2,000円+税
  • 2014年11月発行
  • B5判
  • 135ページ
  • ISBN 978-4-7581-0134-9
  • 販売状況: 注文可能
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エピゲノム異常は,癌の原因なのか,結果なのか?近年,エピジェネティックな作用が発がんの原因となり,がんの個性をつくり出す機構が明らかになってきました.診断・個別化医療へと拡がる最新トピックを網羅!

《企画者のことば》

発がんは,ゲノムおよびエピゲノム情報に異常が蓄積することで,段階的に進むと考えられている.近年のテクノロジーの進歩により,ヒトゲノムに続いてヒトエピゲノムの全体像も明らかにされようとしており,疾患エピゲノム研究は新たなステージに突入しつつある.エピゲノム異常の解明を通して,新たながんの予防・診断・治療戦略につなげる研究がますます重要になる.また究極的には,エピゲノムを制御し修復する技術が開発されることを期待したい.本特集では,がんエピゲノムの理解と,その応用や制御を目指した研究の最先端を紹介したい.

目次

特集

原因か?結果か?がんのエピゲノム異常
環境因子による発がんメカニズムの理解からエピゲノム創薬へ
企画/鈴木 拓,今井浩三
概論─がんエピゲノム異常を理解し,応用し,そして制御するために【鈴木 拓/今井浩三】
発がんは,ゲノムおよびエピゲノム情報に異常が蓄積することで,段階的に進むと考えられている.近年のテクノロジーの進歩により,ヒトゲノムに続いてヒトエピゲノムの全体像も明らかにされようとしており,疾患エピゲノム研究は新たなステージに突入しつつある.エピゲノム異常の解明を通して,新たながんの予防・診断・治療戦略につなげる研究がますます重要になる.また究極的には,エピゲノムを制御し修復する技術が開発されることを期待したい.本特集では,がんエピゲノムの理解と,その応用や制御を目指した研究の最先端を紹介したい.
国際ヒトエピゲノムコンソーシアム(IHEC)の展開【金井弥栄/新井恵吏】
組織・細胞系列毎のエピゲノムの多様性を把握しデータベースを構築するため国際ヒトエピゲノムコンソーシアム(IHEC)が創設され,国際協調体制で諸細胞系列のエピゲノムマッピングを実施している.わが国のCREST/IHECチームは,手術検体から純化した正常消化器上皮細胞などにおいて,post–bisulfite adaptor-tagging法によるメチローム解析,ChIP-seq, RNA-seqを実施する.IHECによる正常細胞の標準エピゲノムデータを対照とし,がん特異的エピゲノムプロファイルを正確に同定して,がんの本態解明と発がんリスク指標開発などを展開することが望まれる.
がんエピゲノムに対する分子病理疫学的アプローチ【須河恭敬/荻野周史】
がん研究の進歩により,同一臓器のがんでもエピゲノム異常をはじめとするさまざまな分子パターンの違いにより,異なる発がん経路・進行様式をとることがわかってきた.分子病理疫学(MPE)ではこれらの違いを考慮し,従来の疫学研究とは異なるアプローチで病因因子とがんの関係を明らかにしてきている.分子病理疫学は,適切な予防医療をはじめとする個別化医療の開発に重要な役割を担うものであり,今後さらにその意義を高めてくると思われる.本稿では分子病理疫学的考え方を紹介し,さらに大腸がんに焦点をあててこれまでの分子病理疫学研究の成果を概説する.
がんエピゲノムとnon-coding RNAの接点【丸山玲緒】
「RNA新大陸の発見」から10年弱が経過し,新大陸の様子が見えてきた.特にその大半を占めるlong non-coding RNA(lncRNA)の重要性が少しずつ明らかとなり,少なくともその一部はクロマチン修飾を介した遺伝子の転写制御に重要な役割を果たしているようである.本稿では,lncRNAによるエピジェネティックな制御機構とがんにおけるその破綻について,最新の知見を概説する.個々のlncRNAの作用機序はまだまだ未開拓の状態にあり,がん治療の新たな突破口を見出すチャンスがここにあると信じている.
エピゲノム診断が可能にするがんの個別化医療【牛島俊和/岸野貴賢】
DNAメチル化異常には突然変異や遺伝子発現とは異なる特徴がある.例えば,発がん以前の組織にDNAメチル化異常が蓄積していることを活かして発がんリスク診断が可能である.また,化学的に安定であるDNAを用いて,がん細胞を鋭敏に検出することも可能である.さらに,細胞外環境の影響による変化がほとんどないために,生検材料を用いて治療施行時の薬剤反応性などが予測できる.神経芽細胞腫では既存の診断法よりも高い精度で予後診断が可能である.エピゲノムを用いた個別化医療は実用化の時代に入った.
エピゲノム異常を標的としたがん治療【市村典久/近藤 豊】
最近のハイスループットシークエンシングによる情報から,がん細胞のゲノム異常とエピゲノム異常の新たな特徴がみえてきた.がん細胞のエピゲノム異常は複雑であるが,その可逆性からエピゲノム治療薬を用いて正常に近づけることが期待できる.さらにがん幹細胞とよばれる可塑性の高い治療抵抗性の細胞集団に対して,エピゲノム調節機構を標的とすることが有効ながん治療法となりうる.これまですでにいくつかのエピゲノム治療薬が開発されており,一部の腫瘍に有効であることが明らかとなってきた.本稿では最近のエピゲノム治療薬開発にかかわる基礎的研究から臨床応用までについて解説する.
リプログラミング技術を用いたがんエピゲノム研究【蝉 克憲/山田泰広】
2012年にノーベル生理学・医学賞を受賞したJohn Gurdon博士,山中伸弥博士によって報告された体細胞核および体細胞の初期化は再生医療の実現につながる技術基盤を確立した.近年,体細胞初期化技術はさまざまな生命科学分野の研究に応用されつつある.がんの研究分野においても,これらリプログラミング技術の応用がはじまっており,これまで技術的に解明困難であった問題を解決するための有効なツールとなっている.本稿では,体細胞リプログラミング技術を応用したがん研究への試みについて紹介するとともに,それらの解析から明らかとなってきたがんにおけるエピゲノムの重要性について解説する.

Update Review

明らかになってきたCALHM チャネルの構造と機能【樽野陽幸/J Kevin Foskett/丸中良典】

トピックス

カレントトピックス
視床下部POMCニューロンのXbp1は小胞体ストレスおよび全身性のエネルギーおよび糖代謝を制御する【福田 真】
小胞体─細胞膜接着部位の脂質輸送機能を示唆するextendedシナプトタグミンの構造【佐伯恭範/Pietro De Camilli】
運動性繊毛の平面細胞極性形成・調整・維持におけるDishevelledの役割【大畑慎也/中谷 仁/Anthony Wynshaw-Boris/Arturo Álvarez-Buylla】
カルシンテニンに依存したシナプス領域のインスリン/PI3K経路の活性化が線虫の学習を制御する【大野速雄/富岡征大/飯野雄一】
2014年ノーベル化学賞:超解像蛍光顕微鏡法の開発【岡田康志/藤田克昌/清末優子】

連載

クローズアップ実験法
SraTailor:誰でも使えるChIP-seq データの可視化ツール【沖 真弥】
統計の落とし穴と蜘蛛の糸
ピアソンが築いたパラメトリック統計学の礎石【三中信宏】
DR 〜既存薬が新薬に生まれ変わる温故知新のサイエンス!
熱ショックタンパク質に着目した,テプレノンに関するDR【水島 徹】
私のメンター 〜受け継がれる研究の心〜
Mark E. Ewen ─若きPI の苦悩─【髙橋智聡】
ラボレポート ─留学編─
私の長期研究留学記 in ハワイ ─ Institute for Biogenesis Research, Jon A. Burns School of Medicine,University of Hawaii【山内康弘】
Opinion ─研究の現場から
医学部から基礎科学者を志すこと【和田 真】

関連情報

実験法 Online Supplemental Data

  • [1] SraTailorの実行例
    (プロトコール1;酵母のH3K4me3 ChIP-seq)
  • 沖 真弥
  • ※ 3104ページ参照
  • 1分0秒 2014年11月20日公開
  • SraTailorの実行例(プロトコール1)
  • [2] SraTailorの実行例
    (プロトコール2;マウスES細胞のPou5f1 ChIP-seq)
  • 沖 真弥
  • ※ 3105ページ参照
  • 1分10秒 2014年11月20日公開
  • SraTailorの実行例(プロトコール2)
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  • 【本書名】実験医学:原因か?結果か?がんのエピゲノム異常〜環境因子による発がんメカニズムの理解からエピゲノム創薬へ
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