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

2020 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 – 2022-03-31
• Keywords: HPV / E7 / RNA-seq

Outline of Annual Research Achievements

HPV16の三つのバリアント（A1, A4, A5）は子宮頸癌の進展リスクが異なり、A4は子宮頸癌で検出頻度が高く、A5は子宮頸部軽度病変で検出頻度が高い。これらのHPV16バリアントは、それぞれ特徴的なアミノ酸配列を持つE7タンパク質をコードしている。これらのE7の細胞機能の違いを明らかにするために、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（HCK1T）に感染させて、それぞれのE7を安定に発現する細胞（HCK1T_A1, HCK1T_A4, HCK1T_A5）を得た。同時に比較対象としてベクターウイルスを感染させた細胞（HCK1T_V）も作成した。これらの細胞から全RNAを調製し、次世代シークエンサーによるRNA-seq解析を行った。
TCC-GUIにより発現変動遺伝子（DEG）群を探索した結果、10% FDRを満たすDEGとして、HCK1T_A1/A4/A5とHCK1T_Vの比較では59遺伝子、HCK1T_A4とHCK1T_A1/A5の比較では48遺伝子、HCK1T_A5とHCK1T_A1/A4の比較では37遺伝子が抽出された。E7を発現しているHCK1T_A1/A4/A5ではコントロールのHCK1T_Vと比べて、MCM2, MCM5, MCM7などの細胞周期に関連する遺伝子群の発現上昇、IFIT2, IFI44Lなどの抗ウイルス遺伝子の発現低下が認められた。さらにE7バリアント間で発現量が異なる遺伝子として、HCK1T_A4でTOMM6の発現上昇、ZC3H11Aの発現低下、HCK1T_A5でZACNの発現上昇、MFSD2Bの発現低下が検出された。一方、E7により発現が誘導されることが示されているTEAD4及びAPOBEC3Bの発現上昇はHCK1T_A1/A4/A5で認められなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

RNA-seq解析によりE7バリアントの機能の違いが示唆されたが、当初予想していたE7によるTEAD4発現誘導が確認できなかった。

Strategy for Future Research Activity

RNA-seq解析によって得られたDEGについて、RT-PCRによりmRNAレベルを確認する。

Causes of Carryover

年度末納品等にかかる支払いが令和3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2年度分についてはほぼ使用済みである。

Research Products

• [Journal Article] Changes to the cervicovaginal microbiota and cervical cytokine profile following surgery for cervical intraepithelial neoplasia (2021)
  • Author(s): Kawahara R, Fujii T, Kukimoto I, Nomura H, Kawasaki R, Nishio E, Ichikawa R, Tsukamoto T, Iwata A.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 11 Pages: 2156
  • DOI: 10.1038/s41598-020-80176-6.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High levels of within-host variations of human papillomavirus 16 E1/E2 genes in invasive cervical cancer (2020)
  • Author(s): Hirose Y, Yamaguchi-Naka M, Onuki M, Tenjimbayashi Y, Tasaka N, Satoh T, Tanaka K, Iwata T, Sekizawa A, Matsumoto K, Kukimoto I.
  • Journal Title: Frontiers in microbiology Volume: 11 Pages: 596334
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.596334.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Use of Cap Analysis Gene Expression to detect human papillomavirus promoter activity patterns at different disease stages (2020)
  • Author(s): Taguchi A, Nagasaka K, Plessy C, Nakamura H, Kawata Y, Kato S, Hashimoto K, Nagamatsu T, Oda K, Kukimoto I, Kawana K, Carninci P, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 10 Pages: 17991
  • DOI: 10.1038/s41598-020-75133-2.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Human Papillomavirus (HPV) Genotyping Assay Suitable for Monitoring the Impact of the 9-Valent HPV Vaccine (2020)
  • Author(s): Kukimoto I, Matsumoto K, Takahashi F, Iwata T, Tanaka K, Yamaguchi-Naka M, Yamamoto K, Yahata H, Nakabayashi M, Kato H, Tsuda N, Onuki M, Yaegashi N; MINT Study II Group.
  • Journal Title: Tohoku J Exp Med Volume: 251 Pages: 287-294
  • DOI: 10.1620/tjem.251.287.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Molecular epidemiology of human papillomavirus 18 infections in Japanese women (2020)
  • Author(s): Yamaguchi-Naka M, Onuki M, Tenjimbayashi Y, Hirose Y, Tasaka N, Satoh T, Morisada T, Iwata T, Sekizawa A, Matsumoto K, Kukimoto I.
  • Journal Title: Infect Genet Evol Volume: 83 Pages: 104345
  • DOI: 10.1016/j.meegid.2020.104345.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 日本人女性でのHPV18ゲノム配列の分子疫学解析 (2020)
  • Author(s): 柊元 巌, 岩田 卓, 小貫麻美子, 松本光司
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術総会