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

2008 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) ; 山道 信毅 東京大学, 医学部付属病院, 非常勤医員 (30463897)
• キーワード: miRNA / SWI / SNF複合体 / NFkB / AP-1 / Requiem / Decoy RNA / レトロウイルスベクター / レンチウイルスベクター

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、ヒトの代表的なクロマチン構造変換因子であるSWI/SNF複合体にsubstoichiometricalに結合する因子としてhREQタンパク質をプロテオミクス解析により同定し、これがNFKBファミリー内のRelB/p52とSWI/SNF複合体の特異的なリンカーとして機能することを明らかにした。そしてhREQ遺伝子に対するshor thairpin RNAを高発現するレトロウイルスベクターを導入してhREQタンパク質の発現量を抑制すると、RelBの恒常的亢進が見られる細胞株での非足場依存性増殖を効率良く抑制することが示された。次に、ほとんどのヒト癌でその発現が亢進することが知られるmiR-21遺伝子のプロモーター領域の研究を行ない、このプロモーター内に、AP-1とNFIの結合部位があることを見い出した。これはmiR-21が癌細胞で高レベル発現するのは、一般に癌細胞中で内在性のAP-1活性が高いことを反映していることを示している。またmiR-21の標的の1つとして転写抑制因子NFIBを同定した。従ってmiR-21の発現はNFIBによりdouble negative feedbackの機構により制御されて、miR-21の発現はひとたび発現すると、その発現がいよいよ安定化することになることが示唆される。このことは、実際に開発したmiR-21発現レンチウイルスベクターの導入によって、内在性のmiR-21が上昇することからも証明された。さらに、特定のmiRNAの活性を長期間効率良く阻害するDecoy RNAを設計し、それをレンチウイルスベクターにより高発現させる方法も樹立した。その結果、いくつかの癌細胞株にこれを導入してmiR-21の活性を抑制することにより、極めて高い効率でアポトーシスを誘導してこれらの癌細胞株の増殖を抑制させることに成功した。

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., Yamarnichi, N., Sakurai, K., and Iba, H.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 378 ページ: 492-504
  • 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: Stein Cells 26 ページ: 1166-1173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Class-specific regulation of pro-inflammatory genes by MYD88 pathways and IκBζ (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. 283 ページ: 12468-12477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brm transactivates the telomerase reverse transcriptase (TERT) gene and modulates the splicing patterns of its transcripts in concert with p54^<nrb> (2008)
  • 著者名/発表者名: Ito, T., Watanabe, H., Yamamichi, N., Kondo, S. , Tando, T. ,H araguchi, 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] miRNAの遺伝子制御ネットワーク (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤田修二、伊庭英夫
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 53 ページ: 1781-1786
• [雑誌論文] クロマチン構造変換因子と癌-Brm型SWI/SNF複合体と胃癌 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山道信毅、伊庭英夫
  • 雑誌名: 臨床検査 52 ページ: 693-697
• [雑誌論文] Role of glucocorticoid receptor in the regulation of cellular sensitivity to irinotecan hydrochloride
  • 著者名/発表者名: Akagi, T., Fukagawa, T., Kage, Y., To, H. , Matsunaga, N. , Koyanagi, S. , Uchida, A., Fujii, A., Iba, H., Ikemura, T., Aramaki, H., Higuchi, S., and Ohdo.S.
  • 雑誌名: J. Pharmacol. Sci. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ccbc2 and the Brm-type SWI/SNF complex cooperatively regulate villin expression in gastrointestinal cells
  • 著者名/発表者名: Yamamichi, N., Inada, K., Furukawa, C., Sakurai, K., Tando, T. , Ishizaka , A., Haraguchi, T., Mizutani, T., Fujishiro, M., Shimomura, R., Oka, M., Ichinose, M., Tsutsumi, Y., Ornata, M., and Iba, H.
  • 雑誌名: Exp. Cell Res. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vectors expressing efficient RNA decoys achieve the long-term suppression of specific microRNA activity in mammalian cells
  • 著者名/発表者名: Haraguchi, T., Ozaki, Y., and Iba, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Brm, a catalytic subunit of the SWI/SNF complex is required for Tat-independent stable expression of HIV-1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizutani, T., Ishizaka, A., Tomizawa, M., Yamamichi, N., Tando, T., Iwamoto, A., and Iba, H.
  • 学会等名: China-Japan ajoint Workshop on New-Generation Vaccines for Infectious Diseases
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2008-05-22