Compass-like複合体のハプロ不全型がん抑制機構の解析

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K16333
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 世良 康如 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (40836532)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: Compass-like複合体 / －7/del(7q) / PTIP / 骨髄系腫瘍 / エピジェネティクス / ハプロ不全

Outline of Annual Research Achievements

7番染色体モノソミーや長腕の部分欠失（－7/del(7q)）は骨髄系腫瘍で広く認められる。7qに遺伝子座をもつPTIPは、酵素活性を持たないタンパク質結合領域のみからなるアダプタータンパク質で、エンハンサー領域を規定するCompass-like複合体の構成因子としても知られる、エピジェネティクス因子である。本研究ではPTIP cKOマウスの表現型解析と種々の網羅的解析を通して、PTIPの7q新規ハプロ不全型がん抑制遺伝子としての可能性と病的意義を検討する。
本年度は、昨年度無細胞合成系を用いて同定したPTIPと結合する候補タンパク質が、細胞内で実際にPTIPと相互作用をするのかを、免疫沈降実験などで検証した。その結果、これまでに3種類の新規PTIP結合タンパク質を同定した。その中で最も強い結合の認められたエピジェネティック因子に関して、造血系での機能解析とPTIP cKOマウスとの表現型比較を目的に、cKOマウスの作成を試み、これまでに適切な遺伝子改変の起こっているFounderを得ている。
また昨年度途中より交配を開始したPtip cKO/VaviCreマウスに対し、白血病ウィルスを感染させ二次的な遺伝子変異に対する白血病発症感受性へのPTIP欠失の影響を検証した。これまでの観察では、コントロールマウスと比較しPTIPホモ欠失マウスでは、顕著な白血病の発症の亢進を認めた。またホモ欠失マウスよりは少数例ではあるがヘテロ欠失マウスに関しても同様のウィルスを感染させた場合、白血病発症が認められている。さらにPtip cKO/VaviCreマウスと、7qハプロ不全型がん抑制遺伝子であるSAMD9L KOマウスと交配・繁殖もすすめている。まだ少数のマウスでの予備的な結果ではあるが、PTIP, SAMD9 ヘテロ欠失マウスの1匹に白血病発症を認めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

白血病発症感受性に対するPTIP欠失の影響を、経過観察と白血病ウィルスによる二次的な遺伝子変異の導入によって検証することができた。また7qハプロ不全型がん抑制遺伝子SAMD9L欠失との協調性に関しても解析を開始し、予備的な結果を得た。PTIPの新規相互作用タンパク質候補の細胞内レベルでの結合能の検証を行い、これまでに3種の新規核内因子を同定できた。その中でもPTIPとの結合が強いと考えられる、解析例の少ないとある因子に着目し、計画にはないcKOマウスの作成を行い、目的の遺伝子改変をもつFounderを得ることができた。
一方で、これらの実験に用いるマウスの繁殖交配を優先したことや、計画にないcKOマウスの作成を行ったことで、今年度進める予定であったエンハンサー領域を規定するヒストン修飾（H3K4me1, H3K27acなど）や遺伝子発現プロファイルの取得などの網羅的な解析に関しては、未分化な造血前駆細胞の分取とサンプル調整までの実施となった。近日中に次世代シーケンサー（NGS）を用いたシーケンスを実施、結果を解析予定である。

Strategy for Future Research Activity

エンハンサー領域を規定するヒストン修飾と遺伝子発現プロファイルの網羅的解析を、NGSによって実施予定である。また、引き続きPtip cKO/VaviCreマウスや、SAMD9L KOマウスとの掛け合わせマウスを用いて、PTIPのホモおよびヘテロ欠失の白血病発症に対する影響を、自然発症の有無や、白血病ウィルス感染条件下で検証していく。
さらにマウス白血病ウィルスにより白血病を発症したマウスから採材した組織を対象に、発現プロファイルの取得や、ウィルス挿入部位とその近傍の発現変動遺伝子を同定することで、PTIPホモ及びヘテロ欠失と、白血病発症に際して協調的に機能する遺伝子の同定を行う予定である。
また、新たに作成した新規PTIP結合因子cKO/VaviCreマウスの、造血系における表現型解析を行い、PTIP cKO/VaviCreマウスの表現型との比較やを行いたいと考えている。

Causes of Carryover

NGS解析を来年度にもちこしたことや、購入を予定していた試薬をキャンペーンなどを利用し安価に入手できたことで予定より支出が抑えられたことにより、次年度使用額が生じた。

Research Products

• [Journal Article] MBTD1 preserves adult hematopoietic stem cell pool size and function (2023)
  • Author(s): Takubo Keiyo、Htun Phyo Wai、Ueda Takeshi、Sera Yasuyuki、Iwasaki Masayuki、Koizumi Miho、Shiroshita Kohei、Kobayashi Hiroshi、Haraguchi Miho、Watanuki Shintaro、Honda Zen-ichiro、Yamasaki Norimasa、Nakamura-Ishizu Ayako、Arai Fumio、Motoyama Noboru、Hatta Tomohisa、Natsume Tohru、Suda Toshio、Honda Hiroaki
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences Volume: 120 Pages: e2206860120
  • DOI: 10.1073/pnas.2206860120
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research