The analysis of retrotransposon activity of HERV-K and the screening of inhibitory compounds

ヒト内在性レトロウイルス（HERVs）は宿主との長い共存関係の中で本来の機能を消失し、化石化したと考えられてきた。申請者の準備研究では、Sox2で活性化したHERV-KはiPS細胞のゲノムを転移することを見出した。そこで、本研究では、HERV-Kレトロトランスポゾンスクリーニングシステム構築とHERV-K関連疾患の治療薬探索（計画１）とHERV-Kゲノム転移の簡易的検出システムの構築（計画２）を実施する。本研究成果から、HERV-Kのゲノム転移が癌や神経疾患に影響する可能性について明らかにできる。さらに、iPS細胞の安定性維持やHERV-K関連疾患の治療薬開発に繋がることが期待される。計画１：初年度、HERV-Kレトロトランスポゾン活性を定量するためのレポーターとして発光遺伝子にイントロンを挿入することで、レトロトランスポゾン活性を間接的に定量する方法を構築することに成功した。しかし、その活性は非常に低く、HERV-K遺伝子に改良を加えても改善することはできなかった。その後、shRNAライブラリーを使うことによって、HERV-Kレトロトランスポゾン活性を感度良く定量できる細胞株を樹立することに成功した。前年度には、コンストラクトに改良を重ねることで、HeLa細胞株でも検出することが可能となった。また、候補阻害剤として、HIV-1で承認されている治療薬がHERV-Kゲノム転移にも阻害効果を示すことがわかった。HERV-K特異的な阻害剤探索は今後の課題である。計画２：新規HERV-Kインテグレーションサイトを次世代シークエンスで同定することができるようになったので、簡易的スクリーニングシステムを構築することを試みたが、細胞内に大量に組み込まれているHERV-Kの存在により、新規HERV-Kインテグレーションサイトの検出に関しては解決することができなかった。

ヒト内在性レトロウイルス（HERVs）は宿主との長い共存関係の中で本来の機能を消失し、化石化したと考えられてきた。申請者の準備研究では、Sox2で活性化したHERV-KはiPS細胞のゲノムを転移することを見出した。そこで、本研究では、HERV-Kレトロトランスポゾンスクリーニングシステム構築とHERV-K関連疾患の治療薬探索（計画１）とHERV-Kゲノム転移の簡易的検出システムの構築（計画２）を実施する。本研究成果から、HERV-Kのゲノム転移が癌や神経疾患に影響する可能性について明らかにできる。さらに、iPS細胞の安定性維持やHERV-K関連疾患の治療薬開発に繋がることが期待される。計画１：初年度、HERV-Kレトロトランスポゾン活性を定量するためのレポーターとして発光遺伝子にイントロンを挿入することで、レトロトランスポゾン活性を間接的に定量する方法を構築することに成功した。しかし、その活性は非常に低く、HERV-K遺伝子に改良を加えても改善することはできなかった。その後、shRNAライブラリーを使うことによって、HERV-Kレトロトランスポゾン活性を感度良く定量できる細胞株を樹立することに成功した。前年度には、コンストラクトに改良を重ねることで、HeLa細胞株でも検出することが可能となった。また、候補阻害剤として、HIV-1で承認されている治療薬がHERV-Kゲノム転移にも阻害効果を示すことがわかった。HERV-K特異的な阻害剤探索は今後の課題である。計画２：新規HERV-Kインテグレーションサイトを次世代シークエンスで同定することができるようになったので、簡易的スクリーニングシステムを構築することを試みたが、細胞内に大量に組み込まれているHERV-Kの存在により、新規HERV-Kインテグレーションサイトの検出に関しては解決することができなかった。