PRC1によるセカンド・ヒットが寄与する神経芽腫の発がんおよび増悪化機構の解明

本研究課題は、難治性の小児固形腫瘍の一つである神経芽腫においてポリコーム抑制複合体ncPRC1.1（non-canonical Polycomb repressive complex 1.1）が腫瘍の増悪化に寄与する分子メカニズムについて、その標的遺伝子の機能ならびに染色体コピー数異常に関連付けて解明することを目的とする。これまでに我々はncPRC1.1がH2AK119ub1修飾を介してBTG2遺伝子の発現を抑制することを見出した。ヌードマウスへの移植実験から、誘導性BTG2が神経芽腫細胞株の造腫瘍能を低下させることが分かった。PI染色を実施したところ、誘導性BTG2株ではG2/M期の細胞分画が減少した。続いて、サイクリン遺伝子の発現を調べ、CCNE1/CCNA2/CCNB1/CCNB2遺伝子の発現が誘導性BTG2によって低下することを明らかにした。BTG2はCCR4-NOT複合体とmRNAの結合を促進することで脱ポリA化とmRNAの不安定化を惹起する。そこで、BTG２誘導後にアクチノマイシンDを処理し、時間単位でサイクリン遺伝子の発現を追った。その結果、誘導性BTG2株ではCCNA2/CCNB1/CCNB2遺伝子mRNAの分解が促進されることが認められた。さらに、CCR4-NOT複合体との結合能を欠損させた変異型BTG2の誘導株を樹立したところ、変異型BTG2の誘導ではCCNA2/CCNB1/CCNB2遺伝子の発現低下は認められず、細胞増殖は減少しなかった。神経芽腫臨床検体の発現データベースを用いた解析では、BTG2遺伝子と上記サイクリン遺伝子の発現パターンの間に負の相関を認めた。これらの結果から、ncPRC1.1の標的遺伝子BTG2はG2/M期関連サイクリン遺伝子mRNAを不安定化させることで神経芽腫細胞の増殖を低下させることが示唆された。

本研究課題は、難治性の小児固形腫瘍の一つである神経芽腫においてポリコーム抑制複合体ncPRC1.1（non-canonical Polycomb repressive complex 1.1）が腫瘍の増悪化に寄与する分子メカニズムについて、その標的遺伝子の機能ならびに染色体コピー数異常に関連付けて解明することを目的とする。これまでに我々はncPRC1.1がH2AK119ub1修飾を介してBTG2遺伝子の発現を抑制することを見出した。ヌードマウスへの移植実験から、誘導性BTG2が神経芽腫細胞株の造腫瘍能を低下させることが分かった。PI染色を実施したところ、誘導性BTG2株ではG2/M期の細胞分画が減少した。続いて、サイクリン遺伝子の発現を調べ、CCNE1/CCNA2/CCNB1/CCNB2遺伝子の発現が誘導性BTG2によって低下することを明らかにした。BTG2はCCR4-NOT複合体とmRNAの結合を促進することで脱ポリA化とmRNAの不安定化を惹起する。そこで、BTG２誘導後にアクチノマイシンDを処理し、時間単位でサイクリン遺伝子の発現を追った。その結果、誘導性BTG2株ではCCNA2/CCNB1/CCNB2遺伝子mRNAの分解が促進されることが認められた。さらに、CCR4-NOT複合体との結合能を欠損させた変異型BTG2の誘導株を樹立したところ、変異型BTG2の誘導ではCCNA2/CCNB1/CCNB2遺伝子の発現低下は認められず、細胞増殖は減少しなかった。神経芽腫臨床検体の発現データベースを用いた解析では、BTG2遺伝子と上記サイクリン遺伝子の発現パターンの間に負の相関を認めた。これらの結果から、ncPRC1.1の標的遺伝子BTG2はG2/M期関連サイクリン遺伝子mRNAを不安定化させることで神経芽腫細胞の増殖を低下させることが示唆された。