2019 Fiscal Year Annual Research Report
内在性レトロウイルスを摂動とする遺伝子発現および腫瘍病態の変容メカニズムの解明
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19J01713
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伊東 潤平 東京大学, 医科学研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | 内在性レトロウイルス / トランスポゾン / 遺伝子発現制御ネットワーク / Pan-cancer analysis |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腫瘍において多数の遺伝子が発現異常を呈していることが知られているが、その原因は明らかでない。内在性レトロウイルス (endogenous retrovirus; ERV) はトランスポゾンの一種であり、ヒトにおいてはゲノムの約8%を占めている。ERVは自身の配列中に多数の転写調節エレメントを含んでおり、エンハンサーとして、近傍の遺伝子の発現に様々な影響を与えている (Ito et al., 2017, PLoS Genet.)。申請者を中心とする研究チームは、「腫瘍における内在性レトロウイルスの異常活性化が、腫瘍における遺伝子発現異常の一因である」という作業仮説を立てた。そして令和元年度は、この仮説を検証するために、公共データベースに登録された腫瘍マルチオミクスデータの大規模な情報解析、および細胞生物学的手法による実験的検証に取り組んだ。その結果、腫瘍における内在性レトロウイルスの活性化が、転写因子であるKRAB zinc-finger familyタンパク質群の発現誘導を介し、腫瘍の増殖および遊走・浸潤能等の形質を抑制することを明らかにした。さらに、がん患者予後データとの統合解析から、腫瘍において内在性レトロウイルスが活性化している患者ほど、良好な臨床転帰を示すことを明らかにした。これらの結果は、内在性レトロウイルスおよびKRAB zinc-finger familyタンパク質は、腫瘍の進展に対し抑制的に働いている可能性を示唆している。本研究成果はBioRxiv上にてプレプリントとして公開済み（https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.02.931501v1）であり、また国際学術誌に論文投稿中である。以上のように、本研究プロジェクトは当初の計画通りに極めて順調に進行中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和元年度の目標は、研究開始時に設定した作業仮説「腫瘍における内在性レトロウイルスの異常活性化が、腫瘍における遺伝子発現異常の一因である」を実証するための実験を行う予定であったが、これは当初の計画通り順調に進行している。また研究成果の一部はBioRxiv上にて公開済みであり、また国際学術誌に論文投稿中である。以上のように、本研究プロジェクトは当初の計画通りに極めて順調に進行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度の目標は、腫瘍の遺伝子発現制御ネットワークにおいて内在性レトロウイルスの役割を解析することである。このために、腫瘍における内在性レトロウイルスの活性化が、転写因子であるKRAB zinc-finger familyタンパク質群の発現誘導に繋がることを証明するための追加実験を行う。さらに、現在投稿中である論文を完成するために必要な追加実験を行う。
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