HTLV-1の発がん機構における遺伝子編集酵素AIDの関与

基因编辑酶AID参与HTLV-1致癌机制

基本信息

批准号：
20012044
负责人：
森直樹
金额：
$ 6.78万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20012044/
关键词：
HTLV-1 ATL AID NF-κB Bc1-3 Tax シグナル伝達発現制御

项目摘要

レトロウイルスであるヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV-1)はCD4^+T細胞に感染後、長い潜伏期間を経て成人T細胞白血病(ATL)を引き起こす。HTLV-1がコードする調節遺伝子群の中でもtax遺伝子は、その多面的な細胞増殖促進作用、アポトーシス阻害作用、発がん促進作用から中心的な役割を果たすものと考えられている。一方、細胞ゲノムの不安定性の誘導はがん化に必須の基盤であり、Taxタンパク質も細胞のDNA修復機構の阻害と細胞周期のチェックポイント制御の逸脱を誘導することが知られているが、その詳細は不明である。AID (activation-induced cytidine deaminase)は、シチジン脱アミノ活性をもち、ヒトの免疫グロブリン遺伝子を改変する能力を有する遺伝子編集酵素である。これまでAIDは、活性化したBリンパ球でのみ発現し、生理的に機能しているものと考えられてきたが、最近の研究で抗体遺伝子だけでなく、その他の遺伝子にも変異を導入し、発がんとの関連が示唆されている。種々のヒトT細胞株において、HTLV-1感染Tax発現T細胞株にAID)の発現をmRNAおよびタンパク質レベルで認めた。末梢血PBMCには発現はみられなかったが、PHA刺激PBMCでは発現が誘導され、末梢血ATL白血病細胞においても10例全例でAIDの発現を認めた。一方、B-ALL6例中1例でAIDの発現がみられたが、T-ALL2例では全く発現がみられず、AIDの発現はATLに比較的特徴的であることを明らかにした。さらに、リンパ節や皮膚に浸潤したATL細胞の細胞質におけるAIDの発現を免疫染色で確認した。PBMCやCD4^+T細胞株へのHTLV-1の感染やTaxの発現誘導は、AIDの発現を誘導し、NF-κBやCREBの活性化がAIDの発現誘導には重要であった。AID遺伝子プロモーター上のTax応答領域の探索を行い、NF-κB配列を見出した。Tax誘導性JPX-9細胞やHTLV-1感染Tax発現T細胞株、ATL,細胞の核抽出液を用いたEMSAにて、この配列にp50のDNA結合が誘導される結果を得た。p50発現プラスミドはAIDのプロモーター活性を増強し、p50の遺伝子ノックダウンは感染T細胞株のAID発現を抑制したが、p65発現プラスミドやp65遺伝子ノックダウンはこのような結果を誘導しなかった。p50は転写活性化ドメインを持たないが、Bc1-3と会合することで、転写活性化機能を獲得する。HTLV-1感染T細胞株は選択的にBc1-3を発現しており、TaxはBc1-3発現を誘導した。Bc1-3とp50の結合がHTLV-1感染T細胞株で確認された。

人类 T 细胞白血病病毒 1 型 (HTLV-1) 是一种逆转录病毒，在感染 CD4^+ T 细胞后经过长时间潜伏期后会导致成人 T 细胞白血病 (ATL)。在HTLV-1编码的调控基因中，tax基因被认为发挥着核心作用，因为它具有多方面的细胞增殖促进、细胞凋亡抑制和致癌促进作用。另一方面，细胞基因组不稳定的诱导是癌变的重要基础，Tax蛋白还已知会抑制细胞的DNA修复机制并诱导细胞周期检查点控制的偏差，具体情况尚不清楚。 AID（激活诱导胞苷脱氨酶）是一种基因编辑酶，具有胞苷脱氨活性和修饰人类免疫球蛋白基因的能力。迄今为止，AID被认为仅在活化的B淋巴细胞中表达并发挥生理功能，但最近的研究表明，不仅在抗体基因中引入了突变，而且在其他基因中也引入了突变，这与癌发生有关。在各种人类T细胞系中，在HTLV-1感染的Tax表达T细胞系的mRNA和蛋白质水平上观察到AID的表达。尽管在外周血PBMC中未观察到表达，但在PHA刺激的PBMC中诱导表达，并且在所有10例外周血ATL白血病细胞中均观察到AID表达。另一方面，在6个B-ALL病例中有1个观察到AID表达，但在2个T-ALL病例中根本没有观察到AID表达，这表明AID表达是ATL的相对特征。此外，通过免疫染色证实了浸润至淋巴结和皮肤的ATL细胞的细胞质中AID的表达。用HTLV-1感染PBMC和CD4+T细胞系并诱导Tax表达诱导了AID的表达，并且NF-κB和CREB的激活对于AID表达的诱导很重要。我们搜索了AID基因启动子上的Tax反应区，发现了NF-κB序列。在使用 Tax 诱导的 JPX-9 细胞、HTLV-1 感染的 Tax 表达 T 细胞系、ATL 和细胞核提取物的 EMSA 中，我们发现 p50 DNA 结合被诱导到该序列。 p50表达质粒增强了AID的启动子活性，p50的基因敲低抑制了感染T细胞系中AID的表达，而p65表达质粒或p65基因敲低则不会引起这样的结果。虽然p50不具有转录激活结构域，但它通过与Bc1-3结合而获得转录激活功能。 HTLV-1感染的T细胞系选择性表达Bc1-3，并且Tax诱导Bc1-3表达。 Bc1-3 和 p50 的结合在 HTLV-1 感染的 T 细胞系中得到证实。