ゲノム網羅的なｐ５３結合部位同定を用いた標的遺伝子探索による癌病態の解明

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p53はヒト癌において最も高頻度に異常が認められる重要な癌抑制遺伝子である。細胞がDNA損傷などのストレスを受けるとp53は活性化し、標的遺伝子の特異的なDNA配列に結合してその転写を制御することで細胞周期調節、アポトーシス誘導などに関与し、癌抑制機能を発揮している。しかし、未だ同定されていないp53の標的遺伝子が多数あり、p53の未知の機能が存在することが想定される。そこで、未知のp53の直接標的遺伝子を同定するため、p53欠失の肺癌細胞H1299にp53を過剰発現させた際の遺伝子発現変化を、マイクロアレイにより網羅的に解析した。その結果、LIM DOMAIN AND ACTIN-BINDING PROTEIN 1(LIMA1、別名EPLIN)がp53の新規標的遺伝子として同定された。LIMA1は、正常組織と比較して癌において発現が有意に減少していた。興味深いことに、内因性p53を活性化させる小分子であるNutlin-3aによって誘発される癌細胞浸潤能の低下が、LIMA1のノックダウンにより有意に抑制されることが判明した。更に、異種移植ヌードマウスモデルにおいてNutlin-3aを腹腔内投与したところ、コントロール細胞では腫瘍体積の減少が認められたが、LIMA1ノックダウン細胞ではその減少が阻害された。また、今回用いた大腸癌、乳癌、肺癌の３つの遺伝子発現データセットにおいて、LIMA1低発現群では生存率が有意に低下していることが明らかとなった。以上の結果より、LIMA1はp53の直接の標的として発現誘導されること、癌細胞におけるLIMA1の発現減少は浸潤能増強につながることが示された。さらにLIMA1は癌で有意に発現が低下しており、この低発現は生存率低下とも相関する予後不良因子であることから、LIMA1の発現減少が癌の発生進展に寄与すると考えられる。