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

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13218022
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 伊庭 英夫 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60111449)
• 研究分担者: 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)
• キーワード: 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ク / siRNA

研究概要

レトロウイルスベクターは、各種幹細胞や個体に導入した場合、長期間の発現が維持できずに著しく低下する例があり遺伝子治療に使用する際に克服せねばならない大きな問題となっている。本研究ではこのようなgene siiencingの分子機構の解析を広範に進めて「一般にintegration後のMurine Leukemia virus(MLV)の発現は、これを正に支持するBrm型SWI/SNF複合体(trithorax-Gタンパク質から形成される)と負に制御するYY-1を含む複合体(Polycomb-Gタンパク質から形成される)の競合により、LTR領域のクロマチン構造の変換やヒストンの修飾(メチル化及びアセチル化)を介して動的に維持される。」という作業仮説を立てた。実際にLTR上のYY1結合部に変異を入れてPolycomb複合体の動員を妨げたベクター(ΔYY1ベクター)を作製したところ、このベクターはジーンサイレンシングに耐性を示して上記の仮説は実証された。
次にBrm発現欠失細胞株を検索したところ、ヒトの非小細胞肺癌細胞株や胚性癌細胞株等をはじめ、幅広い固形癌由来の細胞株に頻繁に見い出されることがわかった。Brmの発現の有無が決定的にレトロウイルスの発現制御に関わることから、Brm遺伝子の発現制御機構を追及したところ、これらの細胞でもnuclear run-on assayで調べてみるとBrm遺伝子の転写は活発におきていることが示された。これらの細胞株では例外なしに成熟したmRNAがほとんど検出されないことも判明しpost-transcription(転写後)のレベルで発現が抑制されていることが明らかになった。現在このpost-transcriptionalな制御の分子機構を明らかにすると共に、Brmに癌抑制遺伝子としての機能がある否かを検証中である。また、Brm発現欠失細胞を薬剤処理して、Brmの発現誘導を可能にする方法論も構築しつつある。

研究成果

• [文献書誌] Shimizu, Y.et al.: "Kinetics of v-src-induced epithelial-messenchymal transition in developing glandular stomach."Oncogene.. 22. 884-893 (2003)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] 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)
• [文献書誌] Iba, H.et al.: "SWI/SNF chromatin remodeling complex and retroviral gene silencing."Reviews in Medical Virology.. 13. 99-110 (2003)
• [文献書誌] Fukuda, K.et al.: "Down-regulation of endodermal Shh is required for gland formation in chicken stomach."Mechanism of Development.. 120. 801-809 (2003)
• [文献書誌] Joo, A.et al.: "STAT3 and MITF cooperatively induce cellular transformation through upregulation of c-fos expression."Oncogene.. (in press). (2003)