基調講演1
座長:佐谷 秀行(慶應義塾大学医学部 先端医科学研究所 遺伝子制御研究部門 教授)
がんゲノム医療は、がんの遺伝子異常に基づいた個別化がん医療である。現時点で対象となる遺伝子異常は、主にがん遺伝子の活性化型異常であり、がん抑制遺伝子のような欠損型遺伝子異常に対する治療法はほとんど確立されていない。近年のがんゲノム解析によって、様々なクロマチン制御遺伝子が様々ながん種で高頻度に欠損型遺伝子に異常があることがわかってきた。クロマチン制御因子が欠損すると、それと機能的相補関係にある因子に依存し、これががんにとっての弱点となる。また、クロマチン制御因子が欠損することで、ある機能的経路が脆弱となり、これが弱点となる場合もある。クロマチン制御因子欠損がんの治療には、このような弱点を見出し、その弱点を標的とすることで有望な治療法の確立が期待できる。本講演では、クロマチン制御遺伝子の欠損型異常に基づく治療標的探索、メカニズム解析に基づく科学的根拠の実証、創薬開発を通した臨床応用の実現可能性について紹介したい。
基調講演2
座長:安藤 潔(東海大学医学部 血液・腫瘍内科 教授)
エピジェネティクスは、「DNA塩基配列の変化を伴わずに細胞分裂後も継承される遺伝子発現あるいは細胞表現型の変化を研究する学問領域」と定義される。恒久的な遺伝子変異とは異なり、エピジェネティクスは可塑性を示し、環境や生活習慣など外的要因の影響を受けて変化しうる。代表的な機構としてDNAメチル化やヒストン修飾がよく知られる。
ビタミンC(L-アスコルビン酸)は、抗酸化やコラーゲンの重合など多くの生理機能を有する。近年、ビタミンCはDNA脱メチル化酵素(Tet)の補因子として、エピジェネティクスを介した遺伝子発現制御に関与することが明らかになってきた。すなわち、ビタミンCはヒトES細胞や肝臓、表皮細胞の遺伝子発現を変化させる。また、造血幹細胞が無秩序な増殖を起こさないように制御する。さらに、ビタミンCはヒストン脱メチル化酵素の補因子として、細胞の初期化や炎症性サイトカインの発現にも関与することがわかってきた。今後もエピジェネティクスという観点からビタミンCの新たな生理機能の発見が期待される。
本講演では、ビタミンCがエピジェネティクスに関与することが発見された経緯やその歴史を概観しながら、私たちの最新の研究成果を含めて紹介したい。
Special Lecture1
Cancer genomic medicine is individualized cancer medicine based on the genetic abnormalities in cancers. At present, genetic abnormalities covered by cancer genomic medicine are mainly activating mutations in cancer genes, and treatment of defective genetic abnormalities, such as those in tumor suppressor genes, remains largely unestablished. Recent cancer genome analyses have revealed defects in various chromatin regulatory genes in a variety of cancers. Defects in the chromatin regulators result in dependence on factors functionally complementary to them, and this is a weakness of cancer that can be exploited. In addition, defects in chromatin regulators cause vulnerabilities in functional pathways, which may also be a weakness that can be targeted. Promising treatments could be expected to be established for chromatin regulator-deficient cancers by detecting and targeting these weaknesses. In this presentation, I would like to introduce the exploration of therapeutic targets based on defects in chromatin regulatory genes, demonstrate scientific evidence accumulated based on analyses of the underlying mechanisms, and discuss the feasibility of clinical application through drug development.
Special Lecture2
Epigenetics is defined as “study of changes in the gene expressions or cell phenotypes derived through cell division, without alterations in the deoxyribonucleic acid (DNA) sequence.” Unlike permanent gene mutations, epigenetics exhibits plasticity and could change under the influence of external factors, such as the environment and lifestyle. DNA methylation and histone modifications are well known representative mechanisms in epigenetics.
Vitamin C (L-ascorbic acid) has many physiological effects, such as antioxidant and collagen polymerization activities. Recently, vitamin C has been revealed to be involved in epigenetics as a cofactor for DNA demethylase (Ten-eleven translocation [Tet]). Namely, vitamin C can alter gene expressions in human embryonic stem (ES) cells, liver, and epidermal cells. In addition, vitamin C can prevent hematopoietic stem cells from proliferating in an unregulated manner. Furthermore, vitamin C has also been found to be involved, as a cofactor for histone demethylases, in cell reprogramming and inflammatory cytokine expression. It is expected that new physiological functions of vitamin C will continue to be discovered in the future from the perspective of epigenetics.
In this presentation, I would like to review how the involvement of vitamin C in epigenetics was discovered and its history and introduce our latest research results.