GD3合成酵素遺伝子のヒトメラノーマ特異的発現機構の解析とその治療応用

近年、メラノーマは欧米諸国のみならず日本においても増加傾向にある。私達は、ヒトメラノーマに特異的に発現する酸性糖脂質GD3を合成するGD3合成酵素cDNAを単離し、そのメラノーマ特異的発現を報告した。そこで本研究においては、GD3合成酵素遺伝子のゲノム遺伝子を単離して、発現調節機構を解析すると共に、メラノーマ特異的発現を担うプロモーター/エンハンサー領域を同定し、これを利用した癌の特異的遺伝子治療法の開発を目的とする。これまでに、GD3合成酵素ゲノム遺伝子の構造と転写調節領域を解析し、以下の結果を得た。GD3合成酵素ゲノム遺伝子は、1)5個のエキソンより構成され、cap mRNAの解析により転写開始点が、-480〜-410nt(+1:A of ATG)に存在することが判明した。2)本酵素遺伝子強発現メラノーマ細胞株において、本酵素遺伝子5′上流域約2.3kbに弱いプロモーター/エンハンサー活性が存在した。これにSV40エンハンサーを付加することにより、明瞭なプロモーター活性が検出された。また、このプロモーター活性は本酵素遺伝子非発現細胞株では、検出されなかった。3)5′上流域の段階的欠失変異クローンを用いたルシフェラーゼ活性の検討により、-788〜-474ntに、各細胞株における遺伝子発現とよく一致したプロモーター活性が検出された。4)この領域にはTATAボックスはなく、GCボックスが存在し、既知の転写因子結合モチーフとして、MZF1、GATA1、Sp1等のモチーフが存在した。今後、このように明らかにされた癌細胞特異的発現を担うプロモーター/エンハンサーと、殺細胞遺伝子を組み合わせたレトロウイルス発現ベクターを作製し、癌細胞特異的殺細胞効果について検討を進める。

近年、メラノーマは欧米諸国のみならず日本においても増加傾向にある。私達は、ヒトメラノーマに特異的に発現する酸性糖脂質GD3を合成するGD3合成酵素cDNAを単離し、そのメラノーマ特異的発現を報告した。そこで本研究においては、GD3合成酵素遺伝子のゲノム遺伝子を単離して、発現調節機構を解析すると共に、メラノーマ特異的発現を担うプロモーター/エンハンサー領域を同定し、これを利用した癌の特異的遺伝子治療法の開発を目的とする。これまでに、GD3合成酵素ゲノム遺伝子の構造と転写調節領域を解析し、以下の結果を得た。GD3合成酵素ゲノム遺伝子は、1)5個のエキソンより構成され、cap mRNAの解析により転写開始点が、-480〜-410nt(+1:A of ATG)に存在することが判明した。2)本酵素遺伝子強発現メラノーマ細胞株において、本酵素遺伝子5′上流域約2.3kbに弱いプロモーター/エンハンサー活性が存在した。これにSV40エンハンサーを付加することにより、明瞭なプロモーター活性が検出された。また、このプロモーター活性は本酵素遺伝子非発現細胞株では、検出されなかった。3)5′上流域の段階的欠失変異クローンを用いたルシフェラーゼ活性の検討により、-788〜-474ntに、各細胞株における遺伝子発現とよく一致したプロモーター活性が検出された。4)この領域にはTATAボックスはなく、GCボックスが存在し、既知の転写因子結合モチーフとして、MZF1、GATA1、Sp1等のモチーフが存在した。今後、このように明らかにされた癌細胞特異的発現を担うプロモーター/エンハンサーと、殺細胞遺伝子を組み合わせたレトロウイルス発現ベクターを作製し、癌細胞特異的殺細胞効果について検討を進める。