iASPP遺伝子発現の調節機構と子宮頸癌細胞における機能的役割

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10697
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 董 培新 北海道大学, 医学研究科, 特任助教 (50602504)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 櫻木 範明 北海道大学, 医学研究科, 特任教授 (70153963)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 癌 / 遺伝子 / microRNA / EMT

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、iASPP遺伝子を強制発現と特異的に抑制することで、子宮頸癌の進展と転移におけるiASPPの機能解析を分子レベルで明らかにした。具体的には、まずiASPP遺伝子を組み込んだ発現vectorまた特異的にiASPP遺伝子をノックダウンするsiRNAを、子宮頸癌細胞株にtransfectionを行った。そして、iASPP遺伝子発現レベルの変化をRealtime PCR及びWestern blot法により解析し、iASPP遺伝子発現の変化を確認した。次は、iASPPの強制発現と抑制は、どのように頸癌細胞の悪性形質に与える影響かについて、癌細胞の形態を顕微鏡で観察して、癌細胞悪性形質の変化をinvasion assayなどで解析を行、またEMT関連遺伝子の発現をWestern blot法により解析した。結果として、iASPPの強制発現により頸癌細胞株HeLaとSiHaをはじめ複数の癌細胞株で、癌細胞株の遊走能と浸潤能は増加し、上皮マーカーのE-cadherinとZO-1発現低下と間葉系マーカーのVimentin、Twist1とZEB1発現上昇がみられ、EMTに特有の形態変化を引き起こし、EMTが誘導されたことを確認した。逆に、iASPPの発現を特異的に抑制すると、EMTの形質を逆転さえることが明になった。更に、iASPPの過剰発現と発現低下による癌幹細胞様形質をsphere formation assayによって解析し、抗癌剤に対する耐性をcell counting Kit-8で検討した。これらの実験において、iASPPの発現を抑制すると、sphere形成能が低下し、タキソール耐性も減弱し、癌細胞生存率が低下することが確認できた（Scientific Reports 2016）。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

子宮頸癌発生及び進展に関与するiASPPの役割の解明において、iASPPはEMTなどの悪性形質を増強することで頸癌の進展に寄与していることを解明したことから、計画通りに研究が進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

子宮頸癌において、iASPPとp53の結合があるのかを明確にするため、iASPPの免疫沈降を行い、沈降物のWestern blot解析はp53抗体を用いて行う。iASPPはp53遺伝子の転写能を阻害するのかを、p53とその下流標的であるp21、Bax、PUMA promoterとの結合能をクロマチン免疫沈降法により分析する。更に、luciferase assayを用いて、p21、Bax、PUMA promoterの転写活性を解析して、iASPP発現の低下は、p53遺伝子の下流標的遺伝子群を再活性化させるのかを明らかにする。p53が細胞内の遺伝子発現制御において重要な役割を持つmicroRNAの転写と発現を制御することが知られている。子宮頸癌では、iASPPは野生型p53を介してmicroRNA発現を制御することで、癌関連遺伝子群の発現を間接的に変動させる可能性を検討する。

Causes of Carryover

研究は計画通り進展しており、論文の発表にも費用を要する予定である。子宮頸癌発生及び進展におけるiASPPの分子メカニズムの解明に必要な試薬を購入する必要があったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究成果を報告するための学会参加を予定している。論文掲載料に充てる予定もある。また、クロマチン免疫沈降キット、PCRアレイキット、microRNA解析用試薬と癌細胞株の維持に必要な物品の購入に使用する予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Tennessee(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of Tennessee
• [Int'l Joint Research] Sun Yat-sen University Cancer Center(中国)
  • Country Name: CHINA
  • Counterpart Institution: Sun Yat-sen University Cancer Center
• [Journal Article] KLF4 expression enhances the efficacy of chemotherapy drugs in ovarian cancer cells (2017)
  • Author(s): Wang B, Shen A, Ouyang X, Zhao G, Du Z, Huo W, Zhang T, Wang Y, Yang C, Dong P, Watari H, Pfeffer LM, Yue J
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 484 Pages: 486-492
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.01.062
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Lentiviral CRISPR/Cas9 vector mediated miR-21 gene editing inhibits the epithelial to mesenchymal transition in ovarian cancer cells (2017)
  • Author(s): Huo W, Zhao G, Yin J, Ouyang X, Wang Y, Yang C, Wang B, Dong P, Wang Z, Watari H, Chaum E, Pfeffer LM, Yue J
  • Journal Title: J Cancer Volume: 8 Pages: 57-64
  • DOI: 10.7150/jca.16723
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] MiR-137 and miR-34a directly target Snail and inhibit EMT, invasion and sphere-forming ability of ovarian cancer cells (2016)
  • Author(s): Dong P, Xiong Y, Watari H, Hanley SJ, Konno Y, Ihira K, Yamada T, Kudo M, Yue J, Sakuragi N
  • Journal Title: J Exp Clin Cancer Res Volume: 5 Pages: 132-141
  • DOI: 10.1186/s13046-016-0415-y
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Suppression of iASPP-dependent aggressiveness in cervical cancer through reversal of methylation silencing of microRNA-124 (2016)
  • Author(s): Dong P, Xiong Y, Watari H, Hanley SJ, Konno Y, Ihira K, Suzuki F, Yamada T, Kudo M, Yue J, Sakuragi N
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 6 Pages: 35480-35491
  • DOI: 10.1038/srep35480
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Reactivating the expression of silenced miR-124 for endometrial cancer treatment (2016)
  • Author(s): Dong P, Konno Y, Sakuragi N
  • Organizer: The 7th Annual World Gene Convention
  • Place of Presentation: Shanghai(China)
  • Year and Date: 2016-11-03 – 2016-11-05
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Suppression of iASPP-dependent aggressiveness in cervical cancer through reversal of methylation silencing of microRNA-124 (2016)
  • Author(s): 董 培新, 井平 圭, 金野 陽輔, 渡利 英道, 櫻木 範明
  • Organizer: 第15回日本婦人科がん分子標的研究会
  • Place of Presentation: ホテルニューオータニイン札幌(北海道札幌市)
  • Year and Date: 2016-08-19 – 2016-08-20
• [Presentation] Targeting EZH2-miR-361-Twist axis in endometrial cancer (2016)
  • Author(s): Dong P, Ihira K, Konno Y, Sakuragi N
  • Organizer: The 6th Annual World Congress of Molecular & Cell Biology
  • Place of Presentation: Dalian(China)
  • Year and Date: 2016-04-25 – 2016-04-28
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] EZH2 stimulates Twist expression by epigenetic silencing of its suppressor miR-361 through an YY1-dependent mechanismEZH2 stimulates Twist expression by epigenetic silencing of its suppressor miR-361 through an YY1-dependent mechanism (2016)
  • Author(s): Ihira K, Dong P, Hanley SJ, Yamada T, Sakuragi N
  • Organizer: 第68回日本産科婦人科学会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム(東京都千代田区)
  • Year and Date: 2016-04-21 – 2016-04-24
• [Remarks]
  • URL: http://scholar.google.com/citations?user=Ze3zls4AAAAJ
• [Remarks]
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Peixin_Dong