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

2009 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: 原口 健 東京大学, 医科学研究所, 助教 (10549455)
• キーワード: Brm / NFkappaB / SWI / SNFクロマチン構造変換因子 / miRNA / レトロウイルスベクター / RelB / requiem / 足場非依存的な増殖

研究概要

最近になってコーディング遺伝子の発現制御の乱れや各種のmicroRNAの発現異常がエピジェネティカルに生じている根拠が多くのヒト癌で示されるようになった。本研究では、このようなエピジェネティカルな異常が生じる分子機構の解明を進め、その成果を集約してこれらの癌を征圧する次世代型の遺伝子治療用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。
我々は、SWI/SNFクロマチン構造変換因子の触媒サブユニットであるBrmとNFkappaBのサブユニットRelB/p52との両者に直接結合し、このNFkappaB分子による転写活性を特異的に活性化するアダプター分子としてRequiemタンパク質(REQ)を同定した。恒常的なRelB/p52の活性化による癌化が見られる癌細胞株Panc-1,H1299に、REQに対するshRNAベクターを導入しknockdownを行ない、発癌活性を抑制するかを検証した。その結果、shRNAを搭載したウイルスベクターを導入したこれらの細胞は、平板培養での増殖速度に影響を全く与えなかったが、軟寒天中でのコロニー形成率を5%以下にまで下げることに成功した。この結果は、REQが重要な治療標的となりうることを明確に示すと供に、Panc-1,H1299細胞では、通常の増殖に必要なRelB/p52の量は、足場非依存的な増殖に必要とされるRelB/p52量よりかなり低いことも示唆された。次にBrmのpost-transcriptional suppressionの機構として、BrmmRNAを標的とするmiRNAが特定の宿主細胞内に内在的に存在してBrmの初期転写産物を不安定化しているという作業仮説を立て実験を行なった。実際にmiR-199aの発現レトロウイルスベクター、または新規に開発したmiR-199aの活性を特異的に阻害するデコイRNA(TuD-niR199a)発現ユニットを搭蔵したレンチウイルスベクターを利用してmiR-199aが、Brmの標的となっていることを証明し、さらに多くのがん細胞型において、BrmとmiR-199aがdouble-negative feedback制御を形成していることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Loss of the Brm-type SWI/SNF chromatin remodeling complex is a strong barrier to the Tat-independent transcriptional elongation of HIV-1 transcripts (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizutani, T., Ishizaka, A., Tomizawa, M., Okazaki, T., Yamamichi, N., Kawana-Tachikawa, A., Iwamoto, A., Iba, H.
  • 雑誌名: Journal of Virology 83 ページ: 11569-11580
  • 査読あり
• [雑誌論文] LNA in situ hybridization analysis of miR-21 expression during colorectal cancer development (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamichi, N., Shimomura, R., Inada, K., Sakurai, K., Haraguchi, T., Ozaki, Y., Fujita, S., Mizutani, T., Furukawa, C., Fujishiro, M., Ichinose, M., Shiogama, K., Tsutsumi, Y., Omata, M., Iba, H
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 15 ページ: 4009-4016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cdx2 and the Brm-type SWI/SNF complex cooperatively regulate villin expression in gastrointestinal cells (2009)
  • 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., Omata, M., Iab, H.
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 315 ページ: 1779-1789
  • 査読あり
• [雑誌論文] miRNAの活性抑制法とその利用によるヒトがん治療「miRNAが変える創薬・がん・発生研究-次世代高感度アレイによる統合解析が明らかにするmiRNAの生命機能」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 櫻井浩平、古川千尋、原口健、伊庭英夫
  • 雑誌名: 分子細胞治療 8 ページ: 350-357
• [雑誌論文] がん研究の巨人"Saburo"逝く-花房秀三郎博士の歩み- (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊庭英夫
  • 雑誌名: 現代化学 6月号 ページ: 37-39
• [雑誌論文] miR-21の発現亢進と発癌-亢進は癌の原因か、結果か? またいかに亢進抑制するのか? (2009)
  • 著者名/発表者名: 原口健、伊庭英夫
  • 雑誌名: 実験医学 27 ページ: 1201-1207
• [雑誌論文] miRNAと転写制御因子が形成するネットワーク (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊庭英夫
  • 雑誌名: ゲノム医学 9 ページ: 23-29
• [学会発表] Requiem functions in a non-canonical NFκB pathway as a linker protein between Rel/p52 and the SWI/SNF complex (2009)
  • 著者名/発表者名: 丹藤利夫、石坂彩、原口健、水谷壮利、秋山泰身、井上純一郎、伊庭英夫
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] 特定のmicroRNAを高効率で阻害する Decoy RNAの設計(Design of efficient RNA decoys that inhibit specific microRNA activity in mammalian cells) (2009)
  • 著者名/発表者名: 原口健、伊庭英夫
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Synthesis of 5'-capped sirna for suppression of off-target effects and its capability to achieve Protein expression (2009)
  • 著者名/発表者名: Ogata, A., Ueno, Y., Furukawa, C., Sakurai, K., Iba, H., Kitamura, Y., Kitade, Y.
  • 学会等名: Joint Symposium of 5^<th> Annual Meeting of Oligonucleotide Therapeutics Society and the 19^<th> Antisense Symposium
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Gene regulatory networks formed between miR-21 and its targets during the course of carcinogenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Iba, H.
  • 学会等名: 第8回日中がんワークショップ
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-10-05
• [学会発表] The Brin-type SWI/SNF chromatin remodeling complex plays an important role in transcriptional elongation of HIV-1 in the absence of Tat (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishizaka, A., Mizutani, T., Tomizawa, M., Kawana-Tachikawa, A., Iwamoto, A., Iba, H.
  • 学会等名: The 9^<th> Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • 発表場所: 淡路島
  • 年月日: 2009-09-08
• [備考]
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/div-host-parasite/Version1.html