骨肉腫発症機序の根幹は、がん抑制遺伝子p53の不活性下における転写因子Runx3によるMycの過剰発現であることは既に所属研究グループの先行研究によって報告した。本研究では骨肉腫微小環境に着目し、p53不活性下におけるRunx3によるMyc過剰発現は、炎症性サイトカインTGFβによって促進されていることが判明した。また、従来使用されている骨肉腫モデルマウス(Osx-Cre;p53fl/fl)(OSマウス)は骨肉腫発症までに生後約1年を要することが長らく不明な点であったが、本研究によって、何らかの炎症反応によって発現したTGFβが骨肉腫の発症・進展に影響を与えていると推測された。本研究は、TGFβ誘導性転写メカニズムとその役割を解明すべく、進められた。 TGFβ誘導性の転写メカニズムについては、OSマウス由来の骨肉腫細胞(OS細胞)にTGFβ刺激を行い、Mycスーパーエンハンサー上に形成される複合体(転写装置)を実験により明らかにした。加えて、TGFβ刺激後の時間経過に伴いその複合体を形成するタンパク質の種類が変わることも分かった。また、この転写装置を不活性化させる目的で、TGFβ阻害剤やRunx阻害剤を用いると、その複合体の形成は阻害され、Mycの転写も抑制された。以上のことから、この複合体が転写装置の中核を担うことがわかった。 このMycスーパーエンハンサーとTGFβの骨肉腫発症・進展への影響を検証するために、MycスーパーエンハンサーやTGFβ受容体Tgfbr2を欠損させたOSマウスを作成し観察したところ、どちらのマウスも骨肉腫発症が遅れ、寿命が延びることが確認できた。 この転写装置の役割を明らかにするために、野生型マウスの脛骨髄腔内にOS細胞を注射した。阻害剤やゲノム編集を併用することで、この転写装置の有無による表現型の違いをマウス生体レベルで確認できるようになった。
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