H19
H19を発現しない膀胱がん細胞株T24PをCMVプロモーターの制御下でH19を発現するDNAコンストラクトでトランスフェクションすると、元のT24P細胞やH19アンチセンスDNAコンストラクトをトランスフェクションしたT24P細胞と比較して多くの変化が生じる。これら3つの細胞株は10% FCS(正常条件)での増殖に差はみられないが、0.1% FCS(飢餓血清)で生育を行うと、H19をトランスフェクションした細胞では生育速度が維持されるのに対し、他の2つの細胞株では増殖速度が約50%低下する。
3つの細胞株で0.1% FCS培地中でのp57の誘導を測定したところ、コントロールとアンチセンスH19トランスフェクション細胞ではp57が大きくアップレギュレーションされるのに対し、H19トランスフェクション細胞では10% FCSと比較して0.1% FCSにおけるp57の大きなダウンレギュレーションがみられる。さらに、細胞周期のS期の進行に必要なPCNAの発現は3つの細胞株全てで大きくダウンレギュレーションされているが、コントロールとアンチセンスH19トランスフェクション細胞では約80–90%低下しているのに対し、H19トランスフェクション細胞ではわずかに30%であった。
H19ががん遺伝子である証拠としては次のようなものがある。
H19の過剰発現は食道がんや大腸がんの発生に重要なようである。
H19を発現している細胞は、軟寒天培地上での足場非依存性増殖アッセイでより大きなコロニーを形成する。
乳がんや肺がんの細胞において、H19のダウンレギュレーションはコロニー形成能と足場非依存性増殖を低下させる。
マウスでH19の皮下注入は腫瘍の進行を促進する。
マウスへ膀胱がん細胞を注入することで形成された腫瘍はH19を発現する。注入前の膀胱がん細胞はH19を発現していなかった。
In vivoでのH19の異所性発現は、がん細胞の腫瘍形成能を増大させる。
遺伝子の転写の調節因子として機能するがん遺伝子c-Mycは、H19の発現を誘導する。
低酸素ストレス下でのH19のノックダウンは、p57の誘導を減少させる。
腫瘍化した間葉系幹細胞は、腫瘍化していない間葉系幹細胞に比べて高レベルのH19を発現している。腫瘍化した細胞でH19をノックダウンすると、腫瘍形成能が著しく低下する。
H19ががん遺伝子であることを支持しない証拠としては次のようなものがある。
乳がん細胞へトランスフェクションされたH19 RNAの量は、細胞増殖、細胞周期のタイミング、足場依存性増殖に影響を与えない。
ゲノムインプリンティングは、妊娠期間における母親由来の遺伝子と父親由来の遺伝子の利害の対立によって生じたものであると推測されている。妊娠中、父親は母親が胎児の成長(利益)のためにできるだけ多くの資源を投入することを望む。一方母親は、現在身ごもっている胎児の健康を損なうことなく、将来の出産に向けてできるだけ資源を節約したいと考える。
H19の2つのコピーにはメチル化パターンの異なる領域が存在し、この領域はインプリンティング制御領域(imprinting control region)でもある。インプリンティング制御領域は、どちらの親から受け継がれたかによってCpG配列のメチル化パターンが異なる。通常、父親由来のコピーはメチル化されサイレンシングされているが、母親由来のコピーは低メチル化または非メチル化状態であり発現が行われている。H19プロモーターのメチル化は、H19の発現と負の相関関係にある。
プロモーターのメチル化が100%に達すると、そのプロモーターからのH19の発現は0となる。H19の発現が低下すると同時に、11番染色体上で隣接する遺伝子IGF2の発現は増加する。
脱メチル化試薬AzaDで処理された細胞は、AzaDが存在しない培地の細胞よりも生育が大幅に低下する。
膀胱粘膜は出生前にH19 RNAが高度に発現している組織の1つである。膀胱がんではH19がアップレギュレーションされており、ほとんどのステージでH19 RNAが存在する。H19 RNAの存在は、急速に浸潤性へ進行する傾向のある上皮内癌や浸潤性の移行上皮癌で最も高かった。
膀胱癌試料では、H19遺伝子座のインプリンティングの喪失が観察されている。H19遺伝子のさまざまな多型の研究により、rs2839698 TCなどのいくつかのヘテロ接合型のSNPが筋層非浸潤性膀胱がんおよび膀胱がん全体の発症リスクの低下と関連していることが発見されたが、この関連性はホモ接合型(CC)ではみられなかった。