ｍｉＲＮＡはＢ細胞運命決定において転写因子を超えられるか？

2013 年度 実績報告書

• 研究領域: 多方向かつ段階的に進行する細胞分化における運命決定メカニズムの解明
• 研究課題/領域番号: 25118726
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 幸谷 愛 東海大学, 医学部, 准教授 (00517477)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: B細胞 / miRNA / 転写因子 / EBF1 / 細胞運命制御

研究概要

古典的な細胞運命、系列は転写因子によって決定されると考えらえてきた。しかし、近年、クロマチン構造の変化などエピジェネティックな制御や遺伝子転写後制御などが細胞運命決定へ関与することが報告され、より包括的な観点での細胞運命決定機構の解析が必要である。miRNAは非コードRNAの一つであり、主に遺伝子の転写後制御に関わる。2000年に哺乳類で発見されて以来、様々な生物学的機能に重要な役割を担うことが明らかになった。
難治性白血病であるMLL関連白血病において分化を誘導するmiRNAとしてmiR-126を同定した。miR-126が白血病細胞においてB細胞分化に必須とされる転写因子であるEBF1，E2A, Pax5独立的にB細胞を誘導し、上記の3つの転写因子の中でも特にB細胞分化初期に必須とされる転写因子、EBF1欠損によるB細胞分化凍結を、部分的ではあるが解除し、B細胞分化を誘導することを見出した。(Okuyama et al PNAS 2013) そこで、更に条件検討、解析をすすめたところ、B細胞発生段階、ProBにおいて高発現しているmiRNAである miR-195がEBF欠損造血前駆細胞に、表面マーカー上B細胞系列決定マーカーであるCD19を誘導し、分子生物学的B細胞系列決定マーカーであるVDJリコンビネーションを完了させる機能を持つことを見出した。以上の結果はB細胞系列決定において、B細胞分化必須転写因子欠損をmiR-195がほぼ完全に解除することを示している。これらの結果は、転写因子が中心となって細胞分化が誘導されるとした考え方に、新たに非コードＲＮＡの重要性を加えるとともに、転写因子の異常が発症の引き金となる白血病において、非コードＲＮＡを用いた新たな治療法開発に結びつく可能性を示している。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究目的を達成する決定的なデータは得た。つまりmiR-195が転写因子EBF1が欠損する条件下でCD19陽性VDJリコンビネーション陽性のB系列細胞への分化を誘導できた。

今後の研究の推進方策

上記の詳細なメカニズムを解明するとともに、EBF1が欠損した状態で、miR-195が度の分化段階までB細胞を誘導できるかという点も明らかにしたい。

研究成果

• [雑誌論文] Novel functional small RNAs are selectively loaded onto mammalian Ago1. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamakawa N, Okuyama K, Ogata J, Kanai A, Helwak A, Takamatsu M, Imadome KI, Takakura K, Chanda B, Kurosaki N, Yamamoto H, Ando K, Matsui H, Inaba T, Kotani A.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Small RNA as a regulator of hematopoietic development, immune response in infection and tumorigenesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okuyama K, Ogata J, Yamakawa N, Chanda B, Kotani A.
  • 雑誌名: Int J Hematol 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Guest editorial: noncoding RNA in hematopoietic system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kotani A
  • 雑誌名: Int J Hematol 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1111
  • 査読あり
• [雑誌論文] miR-126-mediated control of cell fate in B cell-myeloid progenitors as a potential alternative to transcriptional factors *corresponding author (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Okuyama, Tomokatsu Ikawa, Bernhard Gentner, Katsuto Hozumi, Ratanakanit Harnprasopwat, Jun Lu, Riu Yamashita, Daon Ha, Takae Toyoshima, Bidisha Chanda, Toyotaka Kawamata, Kazuaki Yokoyama, Shusheng Wang, Kiyoshi Ando, Harvey F. Lodish, Arinobu Tojo, Hiroshi Kawamoto, and Ai Kotani＊
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U. S.A. 巻: 110 ページ: ):13410-5
  • DOI: 10.1073
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo leukemogenic potential of an interleukin 7 receptor α chain mutant in hematopoietic stem and progenitor cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama K, Yokoyama N, Izawa K, Kotani A, Harashima A, Hozumi K, Tojo A.
  • 雑誌名: BLOOD 巻: 122 ページ: ):4259-63.
  • DOI: 10.1182
  • 査読あり
• [学会発表] A single micro-RNA can completely rescue B-cell differentiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Bidisha Chanda, Tomokatsu Ikawa, Kazuki Okuyama, Katsuto Hozumi, Hiroshi Kawamoto, Ai Kotani
  • 学会等名: Cold Spring Harber Meeting
  • 発表場所: New York
  • 年月日: 20140422-20140425
• [学会発表] miRNAは転写因子をこえられるか (2013)
  • 著者名/発表者名: 幸谷 愛
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-20131206
  • 招待講演
• [学会発表] ＥＢＶ関連リンパ腫から放出される分泌性ＥＢＶコード小分子ＲＮＡの炎症性ニッチ形成における役割" (2013)
  • 著者名/発表者名: 幸谷 愛
  • 学会等名: 第61回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131113-20131115
  • 招待講演
• [学会発表] 治療標的としてのAID (2013)
  • 著者名/発表者名: 幸谷 愛
  • 学会等名: 第75回日本血液学会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20131013-20131015
  • 招待講演
• [学会発表] 腫瘍由来分泌性小分子RNAによる炎症性ニッチの制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 幸谷 愛
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20131003-20131005
  • 招待講演
• [備考] 幸谷研究室
  • URL: http://kotani.med.u-tokai.ac.jp/