腫瘍抑制マイクロRNA let-7の新規制御因子の機序解明と新規治療標的の探索

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16794
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 栗本 遼太 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (10753957)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: microRNA / tRNA修飾酵素 / 腫瘍抑制

Outline of Annual Research Achievements

腫瘍抑制microRNA let-7の制御因子の探索を行い、候補遺伝子としてLetRF-1（TruB1）を同定し、その分子生物学的な機序と腫瘍抑制の効果を検証した。
免疫沈降法やCLIP解析により、TruB1はmicroprocessorであるDGCR8と結合してcomplexを形成している可能性が示唆され、DGCR8とlet-7の結合を促進していることが明らかとなった。TruB1のノックダウンおよび過剰発現によってlet-7のprocessingが正に制御されていた。TruB1はtRNA修飾酵素遺伝子の一つであり、その酵素活性機序の影響を探索したところ、TruB1はその酵素活性を失活した変異体においてもlet-7のprocessingの促進作用が見られた。
さらに、TruB1の過剰発現によって細胞増殖の抑制が見られ、let-7の抑制によってその傾向が一部キャンセルされた。Xenograft mouse modelを用いた腫瘍移植の系では、TruB1の抑制によって腫瘍の増殖促進が認められた。
以上から、TruB1-let-7 axisによる腫瘍抑制機構の存在を明らかにしてきた。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

TruB1-let-7 axisによる腫瘍抑制機構の存在を明らかにすることを目標に研究計画を遂行しており、現在のところ以下を明らかにしている。1)TruB1によるlet-7のprocessing機構を解明、2)TruB1の酵素活性機構の関与の詳細を解明、3)TruB1-let7 axisによる腫瘍抑制効果をin vitroおよびXenograft modelで解明。これらの成果を欧州分子生物学会雑誌（EMBO J）へ発表した。
マウスモデルの実験も遂行し、これらがlet-7に依存的であることを示すために、RNA干渉のin vivoにおける導入を予定し、現在のところ条件検討は順調に進んでいる。さらに修飾酵素遺伝子の２次的機能として生物学的に興味深い現象を明らかにしており、今後の新たな研究に向けたシーズも得られている。

Strategy for Future Research Activity

マウスモデルの実験も遂行し、これらがlet-7に依存的であることを示すために、RNA干渉のin vivoにおける導入を予定し、現在のところ条件検討は順調に進んでいる。さらに修飾酵素遺伝子の２次的機能として生物学的に興味深い現象を明らかにしており、今後の新たな研究に向けたシーズも得られている。tRNA修飾酵素遺伝子全108遺伝子について、TruB1と同様の効果が見られるか否かを網羅的に探索するため、本研究計画で実施したスクリーニング結果を参照し、候補遺伝子の探索を行う。

Causes of Carryover

研究は順調に進捗したものの、今般のコロナ禍によって納品制限（RIなどの海外輸入品などは納品日の制限がかかっていた）などの事象があり、次年度使用額が生じた。次年度に有効に活用し、更に研究を推進する。

Research Products

• [Journal Article] Identification of chemical compounds regulating PD-L1 by introducing HiBiT-tagged cells. (2021)
  • Author(s): Uchida Y, Matsushima T, Kurimoto R, Chiba T, Inutani Y, Asahara H.
  • Journal Title: FEBS Lett Volume: 595 Pages: 563-576
  • DOI: 10.1002/1873-3468.14032.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The tRNA pseudouridine synthase TruB1 regulates the maturation and function of let-7 miRNA. (2020)
  • Author(s): Kurimoto R, Chiba T, Ito Y, Matsushima T, Yano Y, Miyata K, Yashiro Y, Suzuki T, Tomita K, Asahara H
  • Journal Title: EMBO Journal Volume: 39 Pages: e104708
  • DOI: 10.15252/embj.2020104708
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] In vitro neo-genesis of tendon-like tissue by combination of Mohawk and a three dimensional cyclic mechanical stretch culture system (2020)
  • Author(s): Kataoka K, Kurimoto R, Tsutsumi H, Chiba T, Kato T, Shishito K, Kato M, Ito Y, Cho Y, Hoshi O, Mimata A, Sakamaki Y, Nakamichi R, Lotz MK, Naruse K, Asahara H
  • Journal Title: Frontiers in Cell and Developmental Biology Volume: 8 Pages: 307
  • DOI: 10.3389/fcell.2020.00307
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Transcriptome analysis of sevoflurane exposure effects at the different brain regions. (2020)
  • Author(s): Yamamoto H, Uchida Y, Chiba T, Kurimoto R, Matsushima T, Inotsume M, Ishikawa C, Li H, Shiga T, Muratani M, Uchida T, Asahara H
  • Journal Title: PLos One Volume: 15 Pages: e0236771
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0236771.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] RNA Modification Enzyme TruB1 Regulate Tumor Proliferation via MicroRNA let-7. (2021)
  • Author(s): Kurimoto R, Asahara H
  • Organizer: International Association for the study of Lung Cancer 2020 World Conference on Lung Cancer
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The tumor suppression potential of RNA pseudouridine synthase family via microRNA regulation (2020)
  • Author(s): Kurimoto R, Ikeuchi S, Asahara H
  • Organizer: The 18th meeting of Japan Society of Medical Oncology
• [Presentation] The tRNA pseudouridine synthase TruB1 regulates the maturation of let-7 miRNA. (2020)
  • Author(s): Kurimoto R, Asahara H
  • Organizer: 2nd RNAJ Online Meeting