Transcript Epimutagen と非変異原性発癌物質

Epimutagen と非変異原性発癌物質
Ⅰ． 主な非変異原性発癌物質と発癌メカニズム
Ⅱ． Epimutagen
Ⅲ． Epigenetic制御機構
Ⅳ． Epigeneticsを導入した発癌メカニズム
Ⅵ． Epimutagenesisの問題点など
Ⅰ．主な非変異原性発癌物質と発癌メカニズム
• ﾍﾟﾙｵｷｿｰﾑ増殖剤
Wy16,432 ，DEHP, ﾌｪﾉﾊﾞﾙﾋﾞﾀｰﾙ，ｸﾛﾌｨﾌﾞﾗｰﾄなど
PPAR-α →長鎖脂肪酸産生→ ﾍﾟﾙｵｷｼｿｰﾑ
→β-oxidation →H2O2 → DNA adduct?
・Ahﾚｾﾌﾟﾀｰﾘｶﾞﾝﾄﾞ
B(a)P，DDT, DET, TCDDなど
Ahﾚｾﾌﾟﾀｰ → CYP1A１，CYP 1A2, CYP 1B1
→ ？→細胞増殖
・ｽﾃﾛｲﾄﾞﾎﾙﾓﾝ様ﾚｾﾌﾟﾀｰﾘｶﾞﾝﾄﾞ
17αｴﾁﾆﾙｽﾄﾗｼﾞｵｰﾙ，dihydroepiandrosteron
ｽﾃﾛｲﾄﾞﾎﾙﾓﾝ核ﾚｾﾌﾟﾀｰ → ﾌﾟﾛﾗｸﾁﾝ
→
下垂体、子宮細胞増殖
• 金属発癌物質
ヒ素，ﾆｯｹﾙ、ｸﾛﾑなど
ROS
→ DNAadduct, DNA修復阻害
・細胞傷害性／炎症誘発性 物質
CCl4， ｱｽﾍﾞｽﾄ， ｼﾘｶなど
HGF，IL-１，IL-6，TNFα →
→ 活性酸素？
met , EGFβ,TGF-β
Ⅱ．Epimutagen
遺伝子配列そのものは変化していなくとも、そ
の機能発現を調節するさまざまな機構があり、
その異常が発癌等に大きくかかわっている。
• Epimutagen =遺伝子発現機構に作用し、
「発現変異」を引き起こす物質
Ⅲ．Epigenetic制御機構
• ﾋｽﾄﾝ修飾
転写ｺｱｸﾁﾍﾞｰﾀｰ
ﾋ ｽ ﾄﾝ ｱ ｾﾁ ﾙ
化酵素
ﾋ ｽ ﾄﾝ ｱ ｾﾁ ﾙ
化酵素
転写活性化因
子
Ac
転写活性化因
子
Ac
Ac
ｸﾛﾏﾁﾝﾘﾓﾃﾞﾘ
ﾝｸﾞ因子
転写活性化因
子
ｸﾛﾏﾁﾝﾘﾓﾃﾞﾘ
ﾝｸﾞ因子
Ac
Ac
転写活性化因
子
Ac
転写開始
RNAﾎﾟﾘﾒﾗｰｾﾞ
Ac
Ac
Ac
• ﾋｽﾄﾝ修飾⇔DNAﾒﾁﾙ化
ﾋｽﾄﾝﾒﾁﾙ化酵
素
DNAﾒﾁﾙ化
酵素
ﾋｽﾄﾝ 脱ｱｾﾁ
ﾙ化酵素
HP1
Me
H3K9
M
e
ﾋｽﾄﾝ脱ｱｾﾁﾙ化
DNAﾒﾁﾙ化
ペルオキシソーム増殖剤 発がん機構モデル
細胞増殖、がん
化？
ＨＯ
ﾘｶﾞﾝﾄﾞ
ﾚｾﾌﾟﾀｰ
H2O2
転写
β酸化
ペルオキソーム
長鎖脂肪
酸
ペルオキシソーム増殖剤 発がん機構モデル+ epgenetics
ﾋｽﾄﾝ，CpGメチル化
複合体形成
ﾘｶﾞﾝﾄﾞ
ＨＯ
POLβ， XRCC1等
修復酵素
PCNA
ﾚｾﾌﾟﾀｰ
細胞増殖、がん化
転写
β酸化
長鎖脂肪
酸
ペルオキソーム
Ni発がん機構モデル+ epgenetics
Ni（Ⅱ）
水酸化酵素
Fe(Ⅱ)，O2，２OG
ﾋｽﾄﾝ脱メチル化
DNA修復
低下
HIFα
ﾋﾟﾙﾋﾞﾝ酸
ﾋﾟﾙﾋﾞﾝ酸脱水素酵
素（PD）
ﾋﾟﾙﾋﾞﾝ酸脱水素酵素ｷﾅｰｾﾞ
（PDK）
ｱｾﾁﾙCo-A
ﾋｽﾄﾝｱｾﾁﾙ化
低下
OH-HIFα
Ⅵ．Epimutagenesisの問題点など
• Epigenetic変異感受性差
Ｂａｌｂ/ｃ ⇔ B６Ｃ57Black など細胞レベルで感受性差が
ある。
→ 何らかのｲﾆｼｴｰｼｮﾝの有無を反映している可能性
DNAadduct, RNA/chromatin modufication etc.?
• Epigenetics維持(修復）機構
＊CpGlslandの非メチル化→メチル化複製のエラーは
0.1％程度。
＊ある程度のメチル化が蓄積した状態で、全体のメチ
ル化をキャンセルする機構が存在する。
＊一方、エラー率の高い場合には、全体がメチル化す
る可能性がある。
・Epimutagen 検出系
＊ CpGIslandのメチル化部位を特異的に増幅す
るPCR（MSP）を用い、ﾏｲｸﾛｱﾚｰで検出する系
＊ methylation,／ unmethylation でGFP発光
ON/OFFの細胞系