がんや慢性炎症などの病的血管新生を引き起こす ユニークかつダイナミックなエピゲノム修飾

【ポイント】

• 血管内皮細胞に増殖因子 VEGF を加え、その分単位でのダイナミックなエピゲノム変化（遺伝子変動とヒストン修飾変動）をゲノムワイドに解析した。これらをデータベース化し公開した。
• 血管新生に必要な遺伝子の誘導を担う全ての即時型転写因子に限って特徴的なエピゲノム修飾 (Bivalent histone switch) が入ることを見出し、この修飾を担うヒストン修飾因子が実際に発生後､成体での血管新生に必要不可欠であることを解明した。
• 発生期･胎児血管新生には影響せず、生後の病的血管新生や慢性炎症を特異的に阻害する薬剤開発が、ヒト三大疾病全てに直結する加齢での血管病を防護する選択的なエピゲノム創薬に繋がることが期待される。

【概要説明】

　熊本大学生命資源研究支援センター/大学院生命科学研究部 南 敬教授らの研究グループは、血管新生刺激を加えた血管内皮細胞でのエピゲノム^＊変化のシステム解析によって、血管新生に不可欠な遺伝子の誘導を行う転写因子に限定された極めてユニークなエピゲノム修飾 (Bivalent histone switch) を見出し、この修飾を担うヒストン修飾因子が実際に生後の血管新生に必須であることをモデルマウスから明らかにしました。これまで、がんや幹細胞での包括的なエピゲノムデータ解析は行われてきましたが、正常血管内皮細胞での血管新生刺激でのエピゲノム動態変化は全くわかっていませんでした。今後、本研究成果により正常血管細胞でのエピゲノムデータベース（データサイエンス）の構築や、ヒト三大疾病全てに関わる加齢血管病を防護する選択的なエピゲノム創薬に繋がることが期待されます。本研究成果は令和4年2月8日（米国東海岸時間午前10時）に生命医科学雑誌「Cell Reports」に掲載されました。本研究は科研費基盤研究の支援を受けて実施したものです。

【用語解説】
※エピゲノム：DNAの塩基配列を変えることなく、遺伝子のはたらきを化学修飾などによって決めるしくみ。ゲノムはヒストンで周りを取り囲まれコンパクトに収納されている。このヒストンの端にメチル化やアセチル化といった化学修飾が生じることで、この部分の遺伝情報の読み取りを活性化させる（アクセル）か、抑制する（ブレーキ）かをコントロールしている。

【論文情報】
論文名：Bivalent histone marked immediate-early gene regulation is vital for VEGF-responsive angiogenesis
著者：Yasuharu Kanki, Masashi Muramatsu, Yuri Miyamura, Kenta Kikuchi, Yoshiki Higashijima, Ryo Nakaki, Jun-ichi Suehiro, Yuji Sasaki, Yoshiaki Kubota, Haruhiko Koseki, Hiroshi Morioka, Tatsuhiko Kodama, Mitsuyoshi Nakao, Daisuke Kurotaki, Hiroyuki Aburatani, Takashi Minami
掲載誌：Cell Reports
doi：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110332
URL：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110332

【詳細】

プレスリリース（PDF1.05MB）