高速シークエンサーを用いたnon-coding RNAまで包括されたトランスクリプトーム解析による新規安全性バイオマーカーの同定

文献情報

文献番号
201010012A
報告書区分
総括
研究課題名
高速シークエンサーを用いたnon-coding RNAまで包括されたトランスクリプトーム解析による新規安全性バイオマーカーの同定
課題番号
H20-バイオ・若手-007
研究年度
平成22(2010)年度
研究代表者(所属機関)
土屋 創健(京都大学大学院 薬学研究科)
研究分担者(所属機関)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 創薬基盤推進研究(創薬バイオマーカー探索研究)
研究開始年度
平成20(2008)年度
研究終了予定年度
平成22(2010)年度
研究費
5,000,000円
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
ギガシークエンサーを用いてnon-coding RNAまで包括されたデジタルトランスクリプトーム解析を世界に先駆けてトキシコゲノミクスに適用し、薬物毒性予測におけるnon-coding RNAの有用性を評価するとともに、薬物肝毒性に関わる新規安全性バイオマーカー、しいては肝細胞の細胞障害・細胞死を抑制するための治療標的分子候補の同定することを目的とする。
研究方法
トログリタゾン薬物肝毒性モデルにおけるnon-coding RNA包括デジタルトランスクリプトームデータを取得し、UniGene、Ensemblに対するアライメント解析を行うとともに主成分分析を行った。さらにRNA component of mitochondrial RNA processing endoribonuclease (RMRP)のsiRNAを用いたノックダウン実験を行い、WST1法により肝毒性への影響を調べた。
結果と考察
UniGeneもしくはEnsemblに対するアライメント解析のいずれにおいても、主成分分析の結果、第二軸において薬物肝毒性と非毒性のサンプル群が明確に分類され、両者で合わせて10種のnon-coding RNAと8種のmRNAがトログリタゾンによる薬物肝毒性に強く寄与していることが示唆された。この10種のnon-coding RNAの中からRMRPに着目し、ノックダウン実験を行ったところ、細胞生存活性・増殖の有意な低下が観察され、トログリタゾンによる薬物肝毒性の結果が再現されたことから、non-coding RNAがトログリタゾンによる薬物肝毒性に関与していることが明らかとなった。今後、RMRPは薬物肝毒性に関わる新規安全性バイオマーカーとして、そして肝細胞の細胞障害・細胞死を抑制するための治療標的分子として更に研究・開発が発展することが期待される。
結論
トログリタゾン肝毒性モデルにおいて、non-coding RNAが薬物肝毒性に寄与し、薬物毒性予測において有用であることが示唆された。とりわけnon-coding RNAであるRMRPは薬物肝毒性に関わる新規安全性バイオマーカーの有力な候補であることが明らかとなった。

公開日・更新日

公開日
2011-09-21
更新日
-

文献情報

文献番号
201010012B
報告書区分
総合
研究課題名
高速シークエンサーを用いたnon-coding RNAまで包括されたトランスクリプトーム解析による新規安全性バイオマーカーの同定
課題番号
H20-バイオ・若手-007
研究年度
平成22(2010)年度
研究代表者(所属機関)
土屋 創健(京都大学大学院 薬学研究科)
研究分担者(所属機関)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 創薬基盤推進研究(創薬バイオマーカー探索研究)
研究開始年度
平成20(2008)年度
研究終了予定年度
平成22(2010)年度
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
ギガシークエンサーを用いてnon-coding RNAまで包括されたデジタルトランスクリプトーム解析を世界に先駆けてトキシコゲノミクスに適用し、薬物毒性予測におけるnon-coding RNAの有用性を評価するとともに、薬物肝毒性に関わる新規安全性バイオマーカー、しいては肝細胞の細胞障害・細胞死を抑制するための治療標的分子候補の同定することを目的とする。
研究方法
トログリタゾン薬物肝毒性モデルにおけるnon-coding RNA包括デジタルトランスクリプトームデータを取得し、UniGene、Ensemblに対するアライメント解析を行うとともに主成分分析を行った。さらにRMRPのノックダウン実験を行い、WST1法により肝毒性への影響を調べた。
結果と考察
WST-1法による細胞生存活性を指標に、HepG2細胞に対する毒性発現に最適なトログリタゾンの薬物処理時間・用量を同定し、in vitroトログリタゾン薬物肝毒性モデルを構築するとともに、転写方向性情報を有するnon-coding RNA包括デジタルトランスクリプトーム解析法を構築・樹立した。本モデルにおける経時的・用量依存的non-coding RNA包括デジタルトランスクリプトームデータを取得し、アライメント解析及び発現比較解析を行った結果、読まれたリードの半分以上がnon-coding RNA(tRNAやrRNAを除く)に由来し、トログリタゾンによる毒性刺激によって発現が変動した転写産物の半分以上がnon-coding RNAであることが明らかとなった。主成分分析の結果、トログリタゾンの肝毒性に強く寄与することが示唆された18種の転写物のうち10種がnon-coding RNAに由来し、その中の一つであるRMRPをノックダウンすると細胞生存活性が有意に低下し、トログリタゾンによる薬物肝毒性の結果が再現されたことから、non-coding RNAがトログリタゾンによる肝毒性に関与していることが明らかとなった。今後、RMRPは薬物肝毒性に関わる新規安全性バイオマーカーとして、そして肝細胞の細胞障害・細胞死を抑制するための治療標的分子として更に研究・開発が発展することが期待される。
結論
トログリタゾン肝毒性モデルにおいて、non-coding RNAが薬物肝毒性に寄与し、薬物毒性予測において有用であることが示唆された。とりわけnon-coding RNAであるRMRPは薬物肝毒性に関わる新規安全性バイオマーカーの有力な候補であることが明らかとなった。

公開日・更新日

公開日
2011-09-21
更新日
-

行政効果報告

文献番号
201010012C

成果

専門的・学術的観点からの成果
non-coding RNA包括デジタルトランスクリプトームデータ解析の結果、トログリタゾンを用いたin vitroの肝毒性モデルにおいて、non-coding RNAが薬物肝毒性に寄与し、薬物毒性予測において有用であることが示唆された。とりわけnon-coding RNAであるRMRPは薬物肝毒性に関わる新規安全性バイオマーカー及び肝細胞の細胞障害・細胞死を抑制するための治療標的分子の有力な候補であることを見いだした。
臨床的観点からの成果
該当無し
ガイドライン等の開発
該当無し
その他行政的観点からの成果
該当無し
その他のインパクト
該当無し

発表件数

原著論文(和文)
0件
原著論文(英文等)
0件
その他論文(和文)
0件
その他論文(英文等)
0件
学会発表(国内学会)
0件
学会発表(国際学会等)
0件
その他成果(特許の出願)
0件
「出願」「取得」計0件
その他成果(特許の取得)
0件
その他成果(施策への反映)
0件
その他成果(普及・啓発活動)
0件

特許

主な原著論文20編(論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る)

公開日・更新日

公開日
2015-06-16
更新日
-

収支報告書

文献番号
201010012Z