癌抑制遺伝子を長期間高レベルで発現する新規レトロウイルスベクターとその産生系

• Project/Area Number: 13218022
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 伊庭 英夫 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60111449)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 太二 東京大学, 医科学研究所, 助手 (60343109) ; 箕口 滋 東京大学, 医科学研究所, 助手 (60322757) ; 水谷 壮利 東京大学, 医科学研究所, 助手 (00376617)
• Project Period (FY): 2001 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥39,300,000 (Direct Cost: ¥39,300,000); Fiscal Year 2004: ¥10,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000); Fiscal Year 2003: ¥10,100,000 (Direct Cost: ¥10,100,000); Fiscal Year 2002: ¥9,000,000 (Direct Cost: ¥9,000,000); Fiscal Year 2001: ¥10,200,000 (Direct Cost: ¥10,200,000)
• Keywords: 遺伝子治療 / 再生医療 / レトロウイルスベクター / 癌抑制遺伝子 / Brm遺伝子 / クロマチン構造変換因子 / ジーンサイレンシング / ヒストンアセチル化 / ジーンサイレンシンク / siRNA / 再生治療 / patched遺伝子

Research Abstract

15年度までの成果から、クロマチン構造変換因子SWI/SNF複合体の触媒サブユニットBrmがMuLVを基盤とするレトロウイルスベクターの発現維持に必須であることが示唆されてきた。そこで本研究では宿主の内在性Brmの機能とその生合成過程の制御の解析から開始した。調べた40株のヒト腫瘍由来細胞株の中にBrmの発現を欠失する細胞株を7株同定した。これらの細胞株では例外なく極めて速いジーンサイレンシングを受けることからレトロウイルスの発現維持には、「Brm型SWI/SNF複合体」が必須であることが示された。またこれらの細胞内ではいずれもBrm遺伝子の転写開始・伸長はおきているが、そのmRNAは検出されず、この遺伝子が後転写レベルで抑制されていることが示された。さらにLTR領域に変異を入れ、Brm発現欠失細胞内でもジーンサイレンシングに耐性でかつ自己不活化型のレトロウイルスベクターの作出に成功した。またBrmタンパク質の発現抑制は一過的にHDAC阻害剤で処理することにより数週間にわたって持続して解除され、それに伴い処理を受けた細胞ではレトロウイルスがジーンサイレンシングを受けにくくなることを示した。Brm遺伝子自身に癌抑制活性があることも示し、Brm発現欠失細胞をHDAC阻害剤で処理すれば、Brmタンパク質の誘導の誘導によりその発癌性を低下させることができる上に、レトロウイルスベクターによる外来遺伝子の発現維持効率を著しく改善しうることが判明した。この成果は、Brm欠失細胞株に対する癌遺伝子治療法に極めて有用な知見を与えた。

Research Products

• [Journal Article] The-Brm gene suppressed at the post-transcriptional level in various human cell lines is inducible by transient HDAC inhibitor treatment, which exhibits anti-oncogenic potential. (2005)
  • Author(s): Yamamichi N.et al.
  • Journal Title: Oncogene. (in press)
• [Journal Article] Bruton's tyrosine kinase (Btk) enhances transcriptional co-activation activity of BAM11, a Btk-associated molecule of a subunit of SWI/SNF complexes (2004)
  • Author(s): Hirano, M.et al.
  • Journal Title: International Immunology. 16 Pages: 747-757
• [Journal Article] STAT3 and MITF cooperatively induce cellular transformation through upregulation of c-fos expression. (2004)
  • Author(s): Joo, A.et al.
  • Journal Title: Oncogene. 23 Pages: 726-734
• [Publications] Shimizu, Y.et al.: "Kinetics of v-src-induced epithelial-messenchymal transition in developing glandular stomach."Oncogene.. 22. 884-893 (2003)
• [Publications] Kameda, T.et al.: "Analysis of the cellular heterogeneity in the basal layer of mouse ear epidermis : an approach from partial decomposition in vitro and retroviral cell marking in vivo."Exp.Cell.Res.. 283. 167-183 (2003)
• [Publications] Yamamichi-Nishina, M.et al.: "SW13 cells can transition between two distinct subtypes by switching expression of BRG1 and Brm genes at the post-transcrptional level."J.Biol.Chem.. 278(9). 7422-7430 (2003)
• [Publications] Iba, H.et al.: "SWI/SNF chromatin remodeling complex and retroviral gene silencing."Reviews in Medical Virology.. 13. 99-110 (2003)
• [Publications] Fukuda, K.et al.: "Down-regulation of endodermal Shh is required for gland formation in chicken stomach."Mechanism of Development.. 120. 801-809 (2003)
• [Publications] Joo, A.et al.: "STAT3 and MITF cooperatively induce cellular transformation through upregulation of c-fos expression."Oncogene.. (in press). (2003)
• [Publications] Koike, C.et al.: "Introduction of wild-type patched gene suppresses the oncogenic potential of human squamous cell"Oncogene. 21. 2670-2678 (2002)
• [Publications] Mizutani, T.et al.: "Maintenance of integrated proviral gene expression requires Brm, a catalytic subunit of SWI/SNF complex"J.Biol.Chem.. 277. 15859-15854 (2002)
• [Publications] Shimizu, Y.et al.: "Kinetics of v-src-induced epithelial -mesenchymal transition in developing glandular stomach"Oncogene. (in press). (2003)
• [Publications] Kameda, T.et al.: "Analysis of the cellular heterogeneity in the basal layer of mouse ear epidermis : an approach from partical decomposition in vitro and retroviral cell marking in vivo"Exp Cell.Res.. (in press). (2003)
• [Publications] Yamamichi-Nishina, M.et al.: "SW1 3 cells can transition between two distinct subtypes by switching expression of BRG1 and Brm genes at the post-transcriptional level"J.Biol.Chem.. (in press). (2003)
• [Publications] Iba, H.et al.: "SWI/SNF chromatin remodeling complex and retroviral gene silencing"Reviews in Medical Virology. (in press). (2003)
• [Publications] Ito, T.et al.: "Identification of SWJ/SNF complex subunit BAF60a as a determinant of transactivation potential of Fos/Jun diners"J. Biol. Chem.. 276. 2852-2857 (2001)
• [Publications] Fang, S-H. et al.: "Functional measurement of HCV core-specific CD8^+ T-cell responses in the livers or peripheral blood of patients using autologous PBMC as targets or stimulators"J. Clin. Microbiol. 39. 3895-3901 (2001)
• [Publications] Koike, C. et al.: "Introduction of wild-type patched gene suppresses the oncogenic potential of human squamous cell"Oncogene. (in press). (2002)
• [Publications] Mizutani, T. et al.: "Maintenance of integrated proviral gene expression requires Brm, a catalytic subunit of SWJ/SNF complex"J. Bio. Chem.. (in press). (2002)