腫瘍で高発現を示す遺伝子のプロモーター領域を応用した自殺遺伝子治療

腫瘍特異的遺伝子発現は遺伝子治療の効率と安全性に深く関わっている。そこで本研究では各種ヒト腫瘍に強く発現し、正常組織にはほとんどその発現をみないミッドカイン遺伝子と、神経堤細胞に特異的な遺伝子発現を示し、神経芽細胞腫で発現亢進がみられるNCX遺伝子の転写調節領域を検討し、ならびに、低酸素で発現が誘導されるVEGF遺伝子の転写調節機構の解析を行ない、あわせて遺伝子治療の基礎的検討を行なった。その結果(1)ミッドカイン遺伝子の転写開始点から上流-559bp〜-319bp領域上に、腫瘍特異的なプロモーターが存在する。このプロモーター活性は、検討したミッドカイン陽性の全ての腫瘍細胞では、SV40T抗原のプロモーターよりは強いが、CMVのプロモーターには及ばない。また、この転写活性は細胞増殖・細胞周期とは無関係である。野性型のp53遺伝子発現によってこの転写活性は低下するが、野性型p16遺伝子発現の影響は受けない。(2)ヒトNCX遺伝子の正常組織における発現は極めて低いが、転写開始点より-1661bp〜-1012bpの領域に神経芽細胞腫に特異的なプロモーター活性が存在する。(3)VEGFゲノム遺伝子の5'上流1.2kb上に存在するhypoxia responsive element(HRE)が低酸素環境下における同遺伝子の発現上昇に必須である。これにはHREに結合する転写因子hypoxia inducible factor-1蛋白の安定性が強く関与していること、が判明した。また、これらのプロモーター領域の下流にHSV-TK遺伝子等の自殺遺伝子を連結させ、対象とする腫瘍細胞に発現させると、腫瘍特異的に細胞傷害活性が検出された。従って、以上のことより、これらのプロモーターの有用性が明らかとなった。

腫瘍特異的遺伝子発現は遺伝子治療の効率と安全性に深く関わっている。そこで本研究では各種ヒト腫瘍に強く発現し、正常組織にはほとんどその発現をみないミッドカイン遺伝子と、神経堤細胞に特異的な遺伝子発現を示し、神経芽細胞腫で発現亢進がみられるNCX遺伝子の転写調節領域を検討し、ならびに、低酸素で発現が誘導されるVEGF遺伝子の転写調節機構の解析を行ない、あわせて遺伝子治療の基礎的検討を行なった。その結果(1)ミッドカイン遺伝子の転写開始点から上流-559bp〜-319bp領域上に、腫瘍特異的なプロモーターが存在する。このプロモーター活性は、検討したミッドカイン陽性の全ての腫瘍細胞では、SV40T抗原のプロモーターよりは強いが、CMVのプロモーターには及ばない。また、この転写活性は細胞増殖・細胞周期とは無関係である。野性型のp53遺伝子発現によってこの転写活性は低下するが、野性型p16遺伝子発現の影響は受けない。(2)ヒトNCX遺伝子の正常組織における発現は極めて低いが、転写開始点より-1661bp〜-1012bpの領域に神経芽細胞腫に特異的なプロモーター活性が存在する。(3)VEGFゲノム遺伝子の5'上流1.2kb上に存在するhypoxia responsive element(HRE)が低酸素環境下における同遺伝子の発現上昇に必須である。これにはHREに結合する転写因子hypoxia inducible factor-1蛋白の安定性が強く関与していること、が判明した。また、これらのプロモーター領域の下流にHSV-TK遺伝子等の自殺遺伝子を連結させ、対象とする腫瘍細胞に発現させると、腫瘍特異的に細胞傷害活性が検出された。従って、以上のことより、これらのプロモーターの有用性が明らかとなった。