老化関連長鎖ncRNAとp53転写複合体による細胞老化の制御機構の解析

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07439
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 橋本 直子 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任助教 (10724875)
• 研究分担者: 田中 知明 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (50447299) ; 高野 博之 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (60334190)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 細胞老化 / IncRNA / エピゲノム / 動脈硬化

研究実績の概要

今年度は特にがんと老化の接点となるmicroRNA(miRNA)に着目して研究を行った。がん抑制型miRNAと報告されているmiR874-3pに着目して、ヒト乳がん細胞株を用いて細胞内代謝に関連したがん抑制の分子メカニズムについて検討した。
まず、乳がん細胞株MCF-7にmiR-874を発現させてRNAシーケンスを行い、発現変動する遺伝子群を網羅的に解析した。RNAシーケンスでは、p53経路やMyc経路の亢進のほか、メバロン酸経路の複数の遺伝子（HMGCR、PMVK、MVD、FDPS）の発現低下がみられた。次に、MCF-7にmiR-874を遺伝子導入して、細胞周期や細胞死への影響を解析した。MCF-7にmiR-874を導入すると、p53野生型（以下WT）では著明な細胞死が誘導されたが、p53欠失型（以下KO）ではp53WTと比較して軽度であり、p53・c-Myc DKOでは細胞死誘導は認めなかった。一方、p53 KOやp53・c-Myc DKOにおいても細胞周期停止はみられ、miR-874はp53依存的な細胞死誘導とp53非依存的な細胞周期調節を生じると考えられた。そしてmiR-874導入により発現が抑制されたホスホメバロン酸キナーゼ（PMVK）に着目し、レポーターアッセイによりPMVKがmiR-874の標的遺伝子であることが明らかとなった。さらにMCF-7を用いてPMVKをノックダウンするとp53依存的な細胞周期停止、細胞増殖抑制が認められ、これらの抑制効果はGGPPと添加により解除された。
本研究において、乳がん細胞株においてmiR-874がPMVKを標的としてメバロン酸経路を抑制すること、p53依存的な細胞死誘導とp53非依存的な細胞周期調節を介してがん抑制的に作用することを明らかにした。miR-874が乳がんの病態解明、診断マーカーの開発につながることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] TAS4464, a NEDD8-activating enzyme inhibitor, activates both intrinsic and extrinsic apoptotic pathways via c-Myc-mediated regulation in acute myeloid leukemia. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ochiiwa H, Ailiken G, Yokoyama M, Yamagata K, Nagano H, Yoshimura C, Muraoka H, Ishida K, Haruma T, Nakayama A, Hashimoto N, Murata K, Nishimura M, Kawashima, Y, Ohara O, Okubo S, Tanaka T.
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 40 ページ: 1217-1230
  • DOI: 10.1038/s41388-020-01586-4)
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Two cases of symptomatic secondary hypophysitis due to Rathke’s cleft cysts treated with glucocorticoids: long-term follow-up. (2021)
  • 著者名/発表者名: Deguchi-Horiuchi H, Koide H, Sakuma I, Gao Y, Higuchi S, Nagano H, Hashimoto N, Horiguchi, K, Iwadate Y, Inoshita N, Yokote K, Tanaka. T.
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 68 ページ: 269-279
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ20-0361
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Mechanism of Mutant p53 Using Three-dimensional Culture on Breast Cancer Malignant Phenotype via SREBP-dependent Cholesterol Synthesis Pathway (2021)
  • 著者名/発表者名: Akitoshi Nakayama, Masataka Yokoyama, Hidekazu Nagano, Naoko Hashimoto, Kazuyuki Yamagata, Kazutaka Murata, Tomoaki Tanaka
  • 学会等名: Endocrine Society’s Annual Meeting 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Multi-Omicsから視た機能性下垂体腺腫の転写ネットワークの役割 (2020)
  • 著者名/発表者名: 高 躍, 永野 秀和, 大和 梓, 橋本 直子, 堀口 健太郎, 岩立 康男, 福原 紀明, 西岡 宏, 田中 知明
  • 学会等名: 第30回臨床内分泌代謝Update
• [学会発表] 3次元培養を用いた乳がん悪性化形質に対する変異p53・SREBP依存的コレステロール合成経路の協調的作用機構 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中山 哲俊, 横山 真隆, 永野 秀和, 山形 一行, 橋本 直子, 村田 和貴, 田中 知明
  • 学会等名: 第79回日本癌学会総会
• [学会発表] GH産生下垂体腫瘍におけるSDHxの体細胞copy数減少症例は治療抵抗性を示す (2020)
  • 著者名/発表者名: 大和 梓, 永野 秀和, 山形 一行, 橋本 直子, 高 躍, 岩立 康男, 福世 真樹, 金田 篤志, 井下 尚子, 福原 紀章, 西岡 宏, 山田 正三, 田中 知明
  • 学会等名: 第93回日本内分泌学会学術総会
• [学会発表] マルチオミクス解析から捉える下垂体腺腫の特徴 (2020)
  • 著者名/発表者名: 高 躍, 永野 秀和, 堀口 健太郎, 橋本 直子, 中山 哲俊, 樋口 誠一郎, 山形 一行, 横山 真隆, 岩立 康男, 田中 知明
  • 学会等名: 第93回日本内分泌学会学術総会
• [学会発表] コルチゾール産生腺腫における新規PRKACA変異同定と機能解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 樋口 誠一郎, 高 躍, 姚 躍, 大和 梓, 橋本 直子, 永野 秀和, 中山 哲俊, 西村 基, 山形 一行, 横山 真隆, 藤井 陽一, 小川 誠司, 田中 知明
  • 学会等名: 第93回日本内分泌学会学術総会
• [学会発表] 癌抑制遺伝子p53シグナル伝達におけるmiR-874の役割(Role of miR-874 on tumor suppressor gene p53 signaling) (2020)
  • 著者名/発表者名: Alimasi Aersilan, 橋本 直子, 山形 一行, 姚 躍, 高 躍, 中山 哲俊, 関 直彦, 田中 知明
  • 学会等名: 第93回日本内分泌学会学術総会
• [学会発表] 実地臨床における2型糖尿病患者に対するルセオグリフロジンの効果の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 橋本 直子, 大和 梓, 樋口 誠一郎, 永野 秀和, 小出 尚史, 柴田 貴久, 伴 俊明, 内田 大学, 横手 幸太郎, 田中 知明
  • 学会等名: 第93回日本内分泌学会学術総会
• [学会発表] APA74例の臨床解析/ゲノムワイド解析による病態解析と病理学的解 (2020)
  • 著者名/発表者名: 宮林 佑衣, 横山 真隆, 山形 一行, 橋本 直子, 中山 哲俊, 姚 躍, 永野 秀和, 田中 知明
  • 学会等名: 第93回日本内分泌学会学術総会
• [学会発表] 3次元培養を用いた乳がんにおける変異p53とSREBP依存的コレステロール合成経路の悪性化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中山 哲俊, 横山 真隆, 永野 秀和, 樋口 誠一郎, 橋本 直子, 山形 一行, 佐久間 一基, 清野 透, 田中 知明
  • 学会等名: 第93回日本内分泌学会学術総会