Screening for synthetic lethal partners of mutations in polycomb-related genes

筛选多梳相关基因突变的合成致死伴侣

• 批准号: 20J21190
• 负责人: 海渡 智史
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J21190/
• 关键词: CRISPR-Cas9; 合成致死; DNAメチル化阻害剤; 血液腫瘍; EZH2; CRISPR/Cas9

CRISPR-Cas9システムにより、白血病由来細胞株を用いてノックアウトスクリーニングを行った。まずそれぞれの細胞株においてCas9を強制発現させ、さらにポリコーム群複合体関連遺伝子の機能喪失型変異を導入した。特に骨髄異形成症候群において高頻度に変異が報告されているEZH2の機能喪失型変異に着目し、さらにレンチウイルスライブラリーにより種々のsgRNAを導入し、一定期間培養した際のsgRNAのプロファイルについて詳細な解析を行った。その結果、既にEZH2との合成致死性が報告されているARID1Aを始め、いくつかのEZH2との合成致死性を有する候補遺伝子を同定した。これらの結果は個別に設計した候補遺伝子のノックアウトのみで再現されたため、スクリーニングの結果は信頼可能なものであると考えられた。また、樹立したCas9強制発現白血病細胞株を用いて、実臨床で頻用されるDNAメチル化阻害剤（デシタビン、アザシチジン）の存在下で同様のノックアウトスクリーニングを行い、薬剤感受性に関わるいくつかの遺伝子を同定した。候補遺伝子のうち、特定のユビキチンリガーゼが複数の白血病細胞株を用いたスクリーニングにおいて共通して見出だされたため、その作用機序について詳細な解析を行った。質量分析や2次スクリーニングによる基質同定を試み、基質候補のユビキチン化がノックアウト細胞でデシタビンの暴露後に減少することを確認した。細胞株を用いた異種移植モデルや、ノックアウトマウスを用いた生体モデルにおいても、当該遺伝子のノックアウトが薬剤感受性を増大させるかを確認している。

CRISPR-Cas9 gene expression system, leukemia-derived cell lines are used in cell culture. In addition, Cas9 stress was detected in all cell lines, and the functional variation of the associated genes of the cluster was introduced. In particular, there are frequent reports of dysfunctional variants of EZH2 in patients with osteogenesis syndrome, and detailed analysis of sgRNA introduced during culture for a certain period of time. The results, both EZH2 and synthetic lethality, were reported in ARID1A, and EZH2 and synthetic lethality candidates were identified. The result of this is that the candidate is not allowed to reproduce. In the presence of Cas9-stressed leukemia cell lines, the same DNA sequence inhibitors were used in clinical practice, and the same DNA sequence inhibitors were used in the presence of Cas9-stressed leukemia cell lines. The candidate gene is selected, the specific gene is selected, and a plurality of leukemia cell lines are selected. Quality analysis: 2 times the matrix identity test, matrix candidate's identity test, matrix's identity test Cell line xenotransplantation is used to identify the increased susceptibility of the gene to the drug.

项目成果

CRISPR/Cas9を用いた骨髄異形成症候群におけるエピジェネティックス関連新規治療標的の探索

使用 CRISPR/Cas9 寻找骨髓增生异常综合征的新表观遗传学相关治疗靶点

• 发表时间: 2021
• 作者: 海渡 智史;中島 やえ子;小出 周平;山下 真幸;大島 基彦;上野 将也;通山 薫;岩間 厚志
• 通讯作者: 岩間 厚志

ユビキチン/SUMO E3リガーゼTOPORSの機能抑制はDNAメチル化阻害剤の効果を増強する

抑制泛素/SUMO E3 连接酶 TOPORS 可增强 DNA 甲基化抑制剂的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 海渡 智史;中島 やえ子;小出 周平;山下 真幸;大島 基彦;上野 将也;通山 薫;岩間 厚志
• 通讯作者: 岩間 厚志