講演情報
[O3-6]潰瘍性大腸炎における増悪期および寛解期大腸粘膜のDNAメチル化プロファイルの比較解析
*船越 薫子1、永井 雄三1、山本 陽子2、江本 成伸1、品川 貴秀1、岡田 聡1、斉藤 綾乃1、野澤 宏彰1、室野 浩司1、横山 雄一郎1、原田 有三1、荒川 敬一1、舘川 裕一1、白鳥 広志1、石原 聡一郎1 (1. 東京大学腫瘍外科、2. 東京大学医学部附属病院ゲノム診療部)
目的: 潰瘍性大腸炎（UC）では、臨床症状や内視鏡所見に基づき疾患活動性が評価されるが、重症化リスクや治療反応性の予測は依然として困難である。近年、DNAメチル化は炎症や発癌と関連するエピゲノム変化として注目されている。本研究では、UC患者における増悪期および寛解期粘膜のDNAメチル化プロファイルを同一患者内で比較し、疾患活動性評価および治療反応性予測に有用な新規バイオマーカー候補を探索することを目的とした。
方法：1996年4月から2022年11月までに当科で診療した初発UC患者のうち、生物学的製剤未使用例10例（5-ASAおよびステロイド使用は許容）を対象とした。同一患者の増悪期および寛解期において採取されたペアの内視鏡生検ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)サンプルからDNAを抽出し,Reduced Representation Bisulfite Sequencing（RRBS）を用いてDNAメチル化の網羅的解析を行った。
結果:同一患者における増悪期粘膜と寛解期粘膜のペア比較解析により、408,379の差次的メチル化シトシン（DMC）および24,938の差次的メチル化領域（DMR）を同定した。DMRの分布はpromoter領域45%、intron-exon boundary領域25%であり、83%がCpG islandに存在した。|Δβ| ≥ 0.25かつq < 0.01を満たす領域に限定すると、DMCは74領域（低メチル化47,高メチル化27）、DMRは15領域（低メチル化12,高メチル化3）であり、うち9領域に炎症関連遺伝子が含まれていた。
結論: UCの増悪期粘膜では、寛解期粘膜と異なるDNAメチル化プロファイルを呈し、炎症に伴うエピゲノム変化が示唆された。現在、本研究で同定された候補遺伝子領域に対し、特異的PCRプライマーとメチル化感受性制限酵素ならびにキャピラリー電気泳動を組み合わせた、臨床応用可能な簡易的定量的メチル化アッセイ系の構築を進めている。本研究で同定された候補遺伝子は,UCの新たな疾患活動性・治療反応性予測のバイオマーカーとなる可能性がある。
方法：1996年4月から2022年11月までに当科で診療した初発UC患者のうち、生物学的製剤未使用例10例（5-ASAおよびステロイド使用は許容）を対象とした。同一患者の増悪期および寛解期において採取されたペアの内視鏡生検ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)サンプルからDNAを抽出し,Reduced Representation Bisulfite Sequencing（RRBS）を用いてDNAメチル化の網羅的解析を行った。
結果:同一患者における増悪期粘膜と寛解期粘膜のペア比較解析により、408,379の差次的メチル化シトシン（DMC）および24,938の差次的メチル化領域（DMR）を同定した。DMRの分布はpromoter領域45%、intron-exon boundary領域25%であり、83%がCpG islandに存在した。|Δβ| ≥ 0.25かつq < 0.01を満たす領域に限定すると、DMCは74領域（低メチル化47,高メチル化27）、DMRは15領域（低メチル化12,高メチル化3）であり、うち9領域に炎症関連遺伝子が含まれていた。
結論: UCの増悪期粘膜では、寛解期粘膜と異なるDNAメチル化プロファイルを呈し、炎症に伴うエピゲノム変化が示唆された。現在、本研究で同定された候補遺伝子領域に対し、特異的PCRプライマーとメチル化感受性制限酵素ならびにキャピラリー電気泳動を組み合わせた、臨床応用可能な簡易的定量的メチル化アッセイ系の構築を進めている。本研究で同定された候補遺伝子は,UCの新たな疾患活動性・治療反応性予測のバイオマーカーとなる可能性がある。