2013 Fiscal Year Research-status Report
NF-κB制御因子IκB-ζのATL発症・進展機構への関与
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25461428
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
森 直樹 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10220013)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | HTLV-1 / 成人T細胞白血病 / NF-κB / IκB-ζ / Tax / インターフェロン応答遺伝子 |
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| Research Abstract |
成人T細胞白血病（ATL）は、レトロウイルスHTLV-1感染を原因とするT細胞性悪性腫瘍である。その発症や進展には、ウイルス蛋白質Taxや転写因子NF-κBの活性化が重要であるが、両分子の過剰な発現・活性化は、抗腫瘍免疫や細胞死・老化を誘導するため、合理的な発現・活性化が不可欠である。本研究では、NF-κBの活性を正と負に調節するNF-κB結合補因子IκB-ζのATLの発症や進展における関与について解析した。
IκB-ζは感染T細胞で恒常的に核に発現しており、Tax発現細胞でより強い発現を認めた。TaxはNF-κBとCREBの活性化を介して、IκB-ζ遺伝子の転写を増強した。IκB-ζはNF-κB制御遺伝子Bcl3に加えて、IFN応答遺伝子（STAT1やGBPs）の発現も誘導した。IκB-ζによるNF-κBの活性化を介したBcl3遺伝子のエンハンサー活性の増強、STAT1遺伝子やISRE配列を介したGBP-1遺伝子のプロモーター活性増強を確認した。また、IκB-ζはTax依存性のiNOSやBcl3遺伝子の転写を相乗的に増強したが、Tax依存性のIκB-ζやIL-8遺伝子の転写活性を抑制した。さらに、NF-κBの活性化やTax依存性NF-κB、AP-1、HTLV-1のLTR活性化をIκB-ζは抑制した。
IκB-ζのNF-κB結合領域とTaxが会合し、IκB-ζによるBcl3の発現誘導には、NF-κB結合領域、核移行シグナル、転写活性化ドメインが必要であった。一方、TaxやRelA依存性のNF-κB活性化抑制には、IκB-ζの核移行シグナルを含むN末端187アミノ酸は必須ではなく、Tax依存性のLTR活性化の抑制には、N末端456アミノ酸が重要であった。
以上、IκB-ζはTaxやNF-κBの過剰な活性化やウイルス遺伝子の発現を巧妙に調節するフィードバック機能を有する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成25年度の研究目的は、IκB-ζの発現制御機構と機能を解析し、ATL発症・進展におけるIκB-ζの役割を明らかにすることである。今年度の実施研究とその成果を以下に記載する。
１．IκB-ζの発現が、HTLV-1感染細胞に特異的であり、HTLV-1のトランスフォーミング蛋白質Taxにより、その発現が転写レベルで誘導されることを明らかにした。２．TaxによるIκB-ζ遺伝子の転写活性化機構を詳細に解析した。３．IκB-ζの機能として、網羅的にIκB-ζの下流遺伝子の発現を解析し、NF-κB制御遺伝子に加え、IFN応答遺伝子もIκB-ζの制御下にあることを新たに見出した。４．IκB-ζが、TaxやNF-κBの機能を正と負に制御することを明らかにした。５．IκB-ζの機能領域として、NF-κB結合領域、転写活性化ドメイン、核移行シグナルを解析した。
以上の研究成果は、当初の研究計画を大部分遂行できたと判断できる。また、腫瘍生物学において著名な学術誌Neoplasiaにその成果が掲載されたことからも、達成度は高いと判断される。
NF-κBの調節分子であるIκB-ζの発現が、ウイルス蛋白質Taxにより誘導され、その発現誘導機構にもNF-κB自身が関与していることやIκB-ζがTaxやNF-κBの機能を正と負に制御していることを見出し、「TaxとNF-κBの巧妙な活性調節にIκB-ζが重要な役割を果たしている」新知見を明らかにした意義は大きい。また、HTLV-1の発がん機構におけるIκB-ζの重要性を発見したことに加えて、IκB-ζがIFN応答遺伝子の発現も誘導するという事実を見出し、今後のIκB-ζ研究における新たな展開が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．T細胞以外の細胞におけるIκB-ζ制御下の遺伝子の網羅的な解析：非感染T細胞株Jurkatを用いて、IκB-ζ遺伝子を過剰発現させ、その下流の遺伝子を解析したが、T細胞以外の細胞では、異なる遺伝子の発現が誘導される結果を得ている。そこで、293T細胞にIκB-ζ遺伝子を過剰発現させ、対照細胞との遺伝子発現の差を網羅的に解析し、IκB-ζ制御下の遺伝子を新たに見出す。
２．IκB-ζによるIFN応答遺伝子の発現誘導機構：IFN応答遺伝子として、STAT1とGBP1遺伝子のプロモーター領域を解析し、IκB-ζ応答領域を同定する。さらに、その制御機構を調べる。
３．EBウイルス（EBV）LMP-1やCD30によるIκB-ζの発現誘導機構：ATLはT細胞性の白血病・リンパ腫であるが、HTLV-1以外のウイルスであるEBVもB細胞性、T細胞性、NK細胞性のリンパ腫を引き起こす。なかでもバーキットリンパ腫（BL）やホジキンリンパ腫（HL）の発症において、EBVのトランスフォーミング蛋白質LMP-1は重要である。さらに、HLの発症には、TNFレセプターファミリーに属するCD30の役割も大切である。LMP-1やCD30によるNF-κBの活性化がBLやHLの発症・進展に重要であることは知られており、予備実験では、BLやHL細胞株において、IκB-ζが恒常的に発現していることを既に見出している。さらに、293T細胞において、LMP-1やCD30がIκB-ζを発現誘導することも確認している。そこで、これらの悪性リンパ腫発症関連分子によるIκB-ζの発現誘導機構や機能を解析することで、悪性リンパ腫全般の発症・進展におけるIκB-ζの役割を明らかにする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究試薬の購入にあたって、当初見込みの金額より安価に購入できたため。
研究試薬購入
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Research Products
(12 results)
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[Presentation] 成人T細胞白血病リンパ腫に対するHSP90阻害薬NVP-AUY922の抗腫瘍効果2013
Author(s)
谷口広明, 長谷川寛雄, 佐々木大介, 安東恒史, 澤山靖, 今西大介, 今泉芳孝, 田口潤, 波多智子, 塚崎邦弘, 森直樹, 柳原克紀, 宮崎泰司
Organizer
第6回HTLV-1研究会・シンポジウム
Place of Presentation
東京大学医科学研究所講堂（東京都港区）
Year and Date
20130823-20130825
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