細胞転写因子TEAD4を介したヒトパピローマウイルス発癌機構の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11309
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 柊元 巌 国立感染症研究所, 病原体ゲノム解析研究センター, 室長 (70291127)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: HPV / 子宮頸癌 / TEAD4 / E7

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに、TEAD4プロモーターの転写開始部位上流700～500 bpの領域に、E7に応答する配列があることを見出している。またRbへの結合能を失ったE7変異体（D21G, L22V/C24S/E26D）では、TEAD4の発現を誘導できないことから、Rb/E2F経路の関与が想定された。そこでTEAD4プロモーターの700～500 bp領域内にE2F結合配列を検索したところ、一ヶ所の候補部位（TTTCTCCC）を見出した。そこで本部位にE2Fが結合できない変異（TTTAAACC）を導入し、内在性のE7を発現するHeLa細胞でのリポーターアッセイによりプロモーター活性への影響を検討した。その結果、TEAD4プロモーターには変化が認められず、この部位はE2Fへの応答配列として機能していないことが示された。またTEAD4プロモーター内にはTEAD結合部位が存在することから、TEAD4が自身の発現を誘導する発現増幅機構が考えられる。そこで293細胞でのリポーターアッセイにより、TEAD4発現がTEAD4プロモーター活性に与える影響を検討した。その結果、TEAD4はTEAD4プロモーター（700 bp, 500 bp, 300 bp）のいずれの領域に対しても、著しくプロモーター活性を上昇させた。
また日本人女性の子宮頸部病変から検出されるHPV16全ゲノム配列を多数決定することで、A1, A4, A5の三つのバリアントが広がっていることが分かった。これらのバリアントは子宮頸癌への進展リスクが異なり、それぞれ特徴的なE7をコードしていることから、TEAD4の発現誘導に違いが認められるかを検討している。これまでにA1, A4, A5のE7を発現する組換えレトロウイルスを作成し、ヒト子宮頸部角化細胞株に感染させ、E7を安定に発現する細胞を得た。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

TEAD4プロモーター解析において、当初想定した発現制御機構を支持する結果が得られていない。

Strategy for Future Research Activity

A1, A4, A5のE7を発現するヒト子宮頸部角化細胞を用いてRNA-seq解析を行い、TEAD4を含めた全体的な細胞遺伝子群の発現プロファイルの変動を調べる。

Causes of Carryover

年度末納品等にかかる支払いが令和二年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、令和元年度分についてはほぼ使用済みである。
令和二年度はE7/TEAD4を介して発現が変動する細胞遺伝子群の同定に使用する。

Research Products

• [Journal Article] Establishment and Molecular Phenotyping of Organoids from the Squamocolumnar Junction Region of the Uterine Cervix (2020)
  • Author(s): Maru Y, Kawata A, Taguchi A, Ishii Y, Baba S, Mori M, Nagamatsu T, Oda K, Kukimoto I, Osuga Y, Fujii T, Hippo Y.
  • Journal Title: Cancers (Basel) Volume: 12 Pages: 694
  • DOI: 10.3390/cancers12030694.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Differential expression of human papillomavirus 16-, 18-, 52-, and 58-derived transcripts in cervical intraepithelial neoplasia (2020)
  • Author(s): Baba S, Taguchi A, Kawata A, Hara K, Eguchi S, Mori M, Adachi K, Mori S, Iwata T, Mitsuhashi A, Maeda D, Komatsu A, Nagamatsu T, Oda K, Kukimoto I, Osuga Y, Fujii T, Kawana K.
  • Journal Title: Virol J Volume: 17 Pages: 32
  • DOI: 10.1186/s12985-020-01306-0.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The Transcriptional Cofactor VGLL1 Drives Transcription of Human Papillomavirus Early Genes via TEAD1 (2020)
  • Author(s): Mori S, Takeuchi T, Ishii Y, Kukimoto I.
  • Journal Title: J Virol Volume: 94 Pages: e01945-19
  • DOI: 10.1128/JVI.01945-19.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The homeobox transcription factor HOXC13 upregulates human papillomavirus E1 gene expression and contributes to viral genome maintenance (2020)
  • Author(s): Ishii Y, Taguchi A, Kukimoto I.
  • Journal Title: FEBS Lett Volume: 594 Pages: 751-762
  • DOI: 10.1002/1873-3468.13646.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stepwise multipolyubiquitination of p53 by the E6AP-E6 ubiquitin ligase complex (2019)
  • Author(s): Masuda Y, Saeki Y, Arai N, Kawai H, Kukimoto I, Tanaka K, Masutani C.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 294 Pages: 14860-14875
  • DOI: 10.1074/jbc.RA119.008374.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcription factor homeobox D9 is involved in the malignant phenotype of cervical cancer through direct binding to the human papillomavirus oncogene promoter (2019)
  • Author(s): Hirao N, Iwata T, Tanaka K, Nishio H, Nakamura M, Morisada T, Morii K, Maruyama N, Katoh Y, Yaguchi T, Ohta S, Kukimoto I, Aoki D, Kawakami Y.
  • Journal Title: Gynecol Oncol Volume: 155 Pages: 340-348
  • DOI: 10.1016/j.ygyno.2019.08.026.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cytokine expression profiles in cervical mucus from patients with cervical cancer and its precursor lesions (2019)
  • Author(s): Otani S, Fujii T, Kukimoto I, Yamamoto N, Tsukamoto T, Ichikawa R, Nishio E, Iwata A.
  • Journal Title: Cytokine Volume: 120 Pages: 210-219
  • DOI: 10.1016/j.cyto.2019.05.011.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Whole-Genome Analysis of Human Papillomavirus Type 16 Prevalent in Japanese Women with or without Cervical Lesions (2019)
  • Author(s): Hirose Y, Onuki M, Tenjimbayashi Y, Yamaguchi-Naka M, Mori S, Tasaka N, Satoh T, Morisada T, Iwata T, Kiyono T, Mimura T, Sekizawa A, Matsumoto K, Kukimoto I.
  • Journal Title: Viruses Volume: 11 Pages: 350
  • DOI: 10.3390/v11040350.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Molecular epidemiology of high-risk HPV infection in Japan (2020)
  • Author(s): Kukimoto I.
  • Organizer: U.S.-Japan Cooperative Medical Sciences Program, Cancer Panel Meeting
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Identification of unique HPV16 variants prevalent in Japanese women with or without cervical lesions (2019)
  • Author(s): Hirose Y, Tenjimbayashi Y, Yamaguchi-Naka M, Mori S, Onuki M, Iwata T, Kiyono T, Matsumoto K, Kukimoto I.
  • Organizer: DNA Tumour Virus Meeting 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] HPV16バリアントと子宮頸癌の進展リスクの関連 (2019)
  • Author(s): Hirose Y, Tenjimbayashi Y, Onuki M, Iwata T, Kiyono T, Matsumoto K, Kukimoto I.
  • Organizer: 第78回日本癌学会学術総会
• [Presentation] Sequence analysis of human papillomavirus genotype 18 isolated from Japanese women (2019)
  • Author(s): Naka M, Tenjimbayashi Y, Hirose Y, Onuki M, Iwata T, Matsumoto K, Kukimoto I.
  • Organizer: 第67回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] Transcriptional factor TEAD1 and its cofactor VGLL1 are required for transcription of HPV16 early genes (2019)
  • Author(s): Mori S, Kukimoto I.
  • Organizer: 第67回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] The homeobox-transcription factor HOXC13 up-regulates the human papillomavirus early promoter and contributes to viral genome maintenance (2019)
  • Author(s): Ishii Y, Taguchi A, Kukimoto I.
  • Organizer: 第67回日本ウイルス学会学術集会