p53不活化細胞における細胞内経路の同定とそれを標的とした革新的がん治療法の創出

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K15001
• Research Institution: National Cancer Center Japan
• Principal Investigator: 西山 郵子 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 研究員 (60779635)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: miRNA / p53

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、miRNAライブラリーを用いて、p53不活化がん細胞の増殖を選択的に抑制するmiRNAをスクリーニングしmiR-584を同定した。一方、p53の下流で機能するmiR-22がp53不活化がん細胞の細胞周囲を強く抑制することを利用して、p53不活化がん細胞に選択的なmiR-22の標的遺伝子を探索し、NEK9を同定した。両者の細胞内ネットワークを詳細に解析することで、p53不活化がん細胞の生存と増殖に必須な細胞内経路の同定を試みた。miR-584 を導入した細胞の遺伝子発現プロファイルを作成し、そのネットワークを検討した。その結果、miR-584によって強く抑制される細胞内ネットワークとして、Integrated Stress Response (ISR)を制御するマスター転写因子であるATF4の経路を同定した。一方、NEK9をノックダウンすることで得られる遺伝子発現プロファイルの結果からも、同様の経路が標的となっていることがわかった。miR-584はATF4の制御遺伝子の複数を標的としており、ISRの下流領域で機能すると考えられる。一方、NEK9と相互作用する細胞内因子を網羅的に解析した結果、翻訳制御因子群と複合体を形成することを見出した。NEK9は、eIF4GやeIF3複合体、eIF2Aとも相互作用すること、NEK9のノックダウンでeIF2Aのリン酸化が強く抑制され、ATF4のタンパク質合成も抑制されることがわかった。NEK9抑制でp53不活化がん細胞の増殖が選択的に抑制されることから、ISRの活性化がp53不活化細胞の生存・増殖に必要であると強く示唆された。これらの結果から、p53の不活性化によって誘導されるストレスに応答してISRが活性化に起因した下流経路が活性化されることが、p53不活化がん細胞の生存に必須であると考えられる。