エピジェネティクスの制御をめざした新しいレトロウイルスベクターの開発

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17016015
• 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: 箕口 滋 東京大学, 医科学研究所, 助教 (60322757) ; 水谷 壮利 東京大学, 医科学研究所, 助教 (00376617)
• キーワード: microRNA / プロモーター / AP-1 / NF-I / RNA干渉 / 大腸癌 / feedback 制御 / in situ hybridization

研究概要

本研究は、エピジェネティカルな遺伝子発現の制御の乱れやRNA干渉系の異常により生ずるヒト癌の征圧をめざして、この異常が生じる分子機構の解明を進めると共に、その成果に基づいた次世代型の遺伝子治療用のレトロウイルスベクターを開発することを目的としている。まず「脊椎動物で保存された制御系にかかわると考えられるmiRNA遺伝子のプロモータ領域の予測アルゴリズムの開発を完了し、その有用性を生化学的に進めた。そして、miR-21以外にmiR-146a, miR-126, miR-199a, miR1-2/133a,及びmiR-10b,のプロモーター領域が正しく予測されたことが実証された。miR-21のプロモーターには、AP-1, PU.1, NF1-B, C/EBPαとの結合領域が同定され、このうちAP-1とPU.1が、前骨髄性白血病からマクロファージ様細胞へと分化する際にこのmiRNAの発現誘導を担っていることが証明された。またmiR-21が癌細胞で高レベル発現するのは、癌で内在性のAP-1が一般に高いことを反映していると考えられる。さらにmiR-21がNFI-B mRNAを標的することを予測しこれを実証した。miR-21の発現が高まると、miR-21は内在性のNFI-B mRNAの3'UTR領域に結合して翻訳を阻害して細胞内のNFI-Bタンパク質の量を低下させる。NFI-Bタンパク質は、通常miR-21のプロモーター上に結合していて、miR-21の発現を強く抑制していることから、このタンパク質の量の低下は、miR-21の発現自身をより安定化させることになる。従ってmiR-21の発現はひとたび発現するとこれはdouble negative feedback制御により、いよいよ安定化することになる。このモデルは開発したmiR-21発現レトロウイルスの導入実験により実証された。また各miRNAに対する相補的拡散をプローブとして、高感度でかつ特異性の高いmiRNA検出系をin situ hybridigation法を使って確立した。また組織片(パラフィン切片)をimmunohistochemicalに染色する方法により、ヒト大腸癌で、周辺正常域より高いmiR-21の発現の検出に成功している。

研究成果

• [雑誌論文] Mir-21 gene expression triggered by AP-1 is sustained through a double negative feedback mechanism. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujita, S., Ito, T., Mizutani, T., Minoguchi, S., Yamamichi, N., Sakurai, K. and Iba, H.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Instability of retroviral DNA methylation in embryonic stem cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Minoguchi, S. and Iba, H.
  • 雑誌名: Stem Cells (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Class-specific regulation of pro-inflammatory genes by MYD88 pathways and lκBζ. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kayama, H., Ramirez-Carrozzi, V. R, Yamamoto, M., Mizutani, T., Kuwata, H., Iba, H., Matsumoto, M., Honda, K., Smale, S.T., and Takeda, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brm transactivates the telomerase reverse transcriptase (TERT) gene and modulates the splicing patterns of its transcripts inconcert with p54^<nrb>. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ito, T., Watanabe, H., Yamamichi, N., Kondo, S., Tando, T., Haraguchi, T., Mizutani, T., Sakurai, K., Fujita, S., Izumi, T., Isobe, T., and Iba, H.
  • 雑誌名: Biochemical J. 411 ページ: 201-209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Putative promoter regions of miRNA genes involved in evolutionarily conserved regulatory systems among vertebrates. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujita, S. and Iba, H.
  • 雑誌名: Bioinformatics 24 ページ: 303-308
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA-dependent transcriptional silencing does not contribute to retroviral gene silencing in human cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi, T., Mizutani, T., Yamamichi, N., Ito, T., Minoguchi, S., and Iba, H.
  • 雑誌名: FEBS Letter 581 ページ: 4949-4954
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frequent loss of Brm expression in gastric cancer correlates with histological features and differentiation state. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamamichi, N., Inada, K., Ichinose, M., Yamamichi-Nishina, M., Mizutani, T., Watanabe, H., Shiogama, K., Okazaki, T., Fujishiro, M., Yahagi, N., Haraguchi T., Fujita, S., Tsutsumi, Y., Omata, M. and Iba, H.
  • 雑誌名: Cancer Research 22 ページ: 10727-10735
  • 査読あり
• [学会発表] AP-1 triggered transcription of miR-21 through an evolutionally conserved mechanism (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujita, S., Ito, T., Mizutani, T., Minoguchi, S., Yamanichi, N., Iba, H.
  • 学会等名: Systems Biology: Global Regulation of Gene Expression 2007 April
  • 発表場所: New York
  • 年月日: 20070400
• [学会発表] AP-1 triggers the sustained transcription of miR-21 through an evolutionarily conserved feedback mechanism (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujita S, Ito T, Mizutani T, Minoguchi S, Yamamichi N, Sakurai K, Iba H.
  • 学会等名: The 11th German-Japanese Cancer Workshop
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-11-30
• [学会発表] Frequent Loss of Brm Expression in Gastric Cancer Correlates with Histological Features and Differentiation State (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamamichi N, Inada K, Iba H.
  • 学会等名: 第14回The East Asian Joint Symposium (EAJS14): Expanding Scientific Extending Therapeutic Horizons
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-11-13
• [備考]
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/div-host-parasite/research.html