スーパーエンハンサーを介したRUNX3過発現によるEBウイルス関連癌化機構の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K14613
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 大里 元美 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特別招聘教授 (90314286)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: EBウイルス / スーパーエンハンサー / RUNX転写因子

研究実績の概要

EBウイルスは古くより多種のヒト癌への関与が示されているがその癌化メカニズムの詳細は不明な点が多い。本研究ではEBウイルスによる細胞不死化・癌化はRUNX3遺伝子上流に形成されるスーパーエンハンサーによりRUNX3遺伝子の発現が過剰に誘導されることが原因であるという仮説を次の３実験を行うことで証明し、多くのEBウイルス関連腫瘍の治療薬開発へつなげることを目指した。
1. スーパーエンハンサー特異的阻害剤JQ1による細胞増殖抑制：EBウイルス陽性リンパ芽球様細胞株GM12878や複数のEBウイルス陽性B細胞リンパ腫細胞株においてJQ1は強力な増殖抑制効果を示した。また、同様にEBウイルス陽性NK/Tリンパ腫に対しても著名な細胞増殖抑制を示した。
2. クロマチン免疫沈降 (ChIP) -シーケンスによるスーパーエンハンサー形成の確認およびJQ1によるその消失：ChIP-PCR簡便法によりエンハンサーの活性化、不活化などの挙動を検討したところJQ1によるその不活化が確認された。これにともないRUNX3 の発現低下も予想通り観察された。同時にc-Mycの発現も低下しており、RUNX3のエンハンサー内にc-Mycの結合サイトも複数みられたため、JQ1存在下ではc-Mycの発現抑制を介したRUNX3の発現低下の機序も同時に存在することが示唆された。
3. ゲノム編集手法CRISPR/Cas9法によりスーパーエンハンサー領域を欠失させたときの細胞増殖抑制：RUNX3遺伝子の上流40 Kbより50 Kbにまたがるスーパーエンハンサー領域をCRISPR/Cas9法により欠失させたところ著名なRUNX3遺伝子の発現低下および細胞増殖抑制が観察された。従って、上記の仮説は大筋で正しいことが確認された。本研究助成により得られたこれらの知見を基に今後さらに詳細な分子機序の解析を行い治療法開発につなげてゆきたいと考えている。

研究成果

• [国際共同研究] National University of Singapore(Singapore)
  • 国名: シンガポール
  • 外国機関名: National University of Singapore
• [雑誌論文] Runx Family Genes in Tissue Stem Cell Dynamics. (2017)
  • 著者名/発表者名: Wang CQ, Mok MM, Yokomizo T, Tergaonkar V, Osato M.
  • 雑誌名: Adv Exp Med Biol. 巻: 962 ページ: 117-138
  • DOI: 10.1007/978-981-10-3233-2_9
  • 国際共著
• [雑誌論文] Lack of Phenotypical and Morphological Evidences of Endothelial to Hematopoietic Transition in the Murine Embryonic Head during Hematopoietic Stem Cell Emergence. (2016)
  • 著者名/発表者名: Iizuka K, Yokomizo T, Watanabe N, Tanaka Y, Osato M, Takaku T, Komatsu N.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 ページ: e0156427
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0156427
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cyclin A2 regulates erythrocyte morphology and numbers. (2016)
  • 著者名/発表者名: Jayapal SR, Ang HY, Wang CQ, Bisteau X, Caldez MJ, Xuan GX, Yu W, Tergaonkar V, Osato M, Lim B, Kaldis P.
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 15 ページ: 3070-3081
  • DOI: 10.1080/15384101.2016.1234546
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of Stem Cells in the Epithelium of the Stomach Corpus and Antrum of Mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuo J, Kimura S, Yamamura A, Koh CP, Hossain MZ, Heng DL, Kohu K, Voon DC, Hiai H, Unno M, So JB, Zhu F, Srivastava S, Teh M, Yeoh KG, Osato M, Ito Y.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 152 ページ: 218-231
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2016.09.018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Activation of EVI1 transcription by the LEF1/β-catenin complex with p53-alteration in myeloid blast crisis of chronic myeloid leukemia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Manachai N, Saito Y, Nakahata S, Bahirvani AG, Osato M, Morishita K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 482 ページ: 994-1000
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.11.146
  • 査読あり
• [雑誌論文] LIN28B Activation by PRL-3 Promotes Leukemogenesis and a Stem Cell-like Transcriptional Program in AML. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhou J, Chan ZL, Bi C, Lu X, Chong PS, Chooi JY, Cheong LL, Liu SC, Ching YQ, Zhou Y, Osato M, Tan TZ, Ng CH, Ng SB, Wang S, Zeng Q, Chng WJ.
  • 雑誌名: Mol Cancer Res 巻: 15 ページ: 294-303
  • DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-16-0275-T
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Aberrant activation of the GIMAP enhancer by oncogenic transcription factors in T-cell acute lymphoblastic leukemia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Liau WS, Tan SH, Ngoc PC, Wang CQ, Tergaonkar V, Feng H, Gong Z, Osato M, Look AT, Sanda T.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/leu.2016.392
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] RUNX3 is oncogenic in natural killer/T-cell lymphoma and is transcriptionally regulated by MYC. (2016)
  • 著者名/発表者名: Selvarajan V, Osato M, Nah GS, Yan J, Chung TH, Voon DC, Ito Y, Ham MF, Salto-Tellez M, Shimizu N, Choo SN, Fan S, Chng WJ, Ng SB.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/leu.2017.40
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] RUNX3エンハンサーeR3による腸上皮細胞間リンパ球の抗腫瘍効果制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: Osato M
  • 学会等名: Cancer Research Institute of Kanazawa University symposium
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
  • 年月日: 2017-02-14 – 2017-02-15
  • 招待講演
• [学会発表] Enhancer for Runx1, eR1: a powerful tool in stem cell and cancer biology (2016)
  • 著者名/発表者名: Osato M
  • 学会等名: 39th Annual Mtg of Molecular Biology Society of Japan
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Enhancer for Runx1, eR1: a powerful tool in stem cell and cancer biology (2016)
  • 著者名/発表者名: Osato M
  • 学会等名: 14th Stem Cell Res Symposium
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 2016-05-20 – 2016-05-21
  • 国際学会
• [備考] Mouse models for core binding factor leukemia
  • URL: http://ircms.kumamoto-u.ac.jp/publications/2015/07/mouse-models-for-core-binding-factor-leukemia.html
• [備考] Stem Cells in the Epithelium of the Stomach
  • URL: ircms.kumamoto-u.http://ircms.kumamoto-u.ac.jp/publications/2017/01/identification-of-stem-cells-in-the-epithelium-of-the-stomach-corpus-and-antrum-of-mice.html
• [備考] Cbfb knockout mice
  • URL: http://ircms.kumamoto-u.ac.jp/publications/2015/03/cbfb-knockout-mice.html
• [備考] Hematopoietic stem cell enhancer
  • URL: http://ircms.kumamoto-u.ac.jp/publications/2015/01/hematopoietic-stem-cell-enhancer.html