p53不活化細胞における細胞内経路の同定とそれを標的とした革新的がん治療法の創出

鉴定 p53 失活细胞的细胞内通路并创建针对它们的创新癌症治疗方法

基本信息

批准号：
17K15001
负责人：
西山郵子
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Cancer Center Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、miRNAライブラリーを用いて、p53不活化がん細胞の増殖を選択的に抑制するmiRNAをスクリーニングしmiR-584を同定した。一方、p53の下流で機能するmiR-22がp53不活化がん細胞の細胞周囲を強く抑制することを利用して、p53不活化がん細胞に選択的なmiR-22の標的遺伝子を探索し、NEK9を同定した。両者の細胞内ネットワークを詳細に解析することで、p53不活化がん細胞の生存と増殖に必須な細胞内経路の同定を試みた。miR-584 を導入した細胞の遺伝子発現プロファイルを作成し、そのネットワークを検討した。その結果、miR-584によって強く抑制される細胞内ネットワークとして、Integrated Stress Response (ISR)を制御するマスター転写因子であるATF4の経路を同定した。一方、NEK9をノックダウンすることで得られる遺伝子発現プロファイルの結果からも、同様の経路が標的となっていることがわかった。miR-584はATF4の制御遺伝子の複数を標的としており、ISRの下流領域で機能すると考えられる。一方、NEK9と相互作用する細胞内因子を網羅的に解析した結果、翻訳制御因子群と複合体を形成することを見出した。NEK9は、eIF4GやeIF3複合体、eIF2Aとも相互作用すること、NEK9のノックダウンでeIF2Aのリン酸化が強く抑制され、ATF4のタンパク質合成も抑制されることがわかった。NEK9抑制でp53不活化がん細胞の増殖が選択的に抑制されることから、ISRの活性化がp53不活化細胞の生存・増殖に必要であると強く示唆された。これらの結果から、p53の不活性化によって誘導されるストレスに応答してISRが活性化に起因した下流経路が活性化されることが、p53不活化がん細胞の生存に必須であると考えられる。

在本研究中，我们使用 miRNA 文库筛选能够选择性抑制 p53 失活癌细胞增殖的 miRNA，并鉴定出 miR-584。另一方面，通过利用在p53下游起作用的miR-22强烈抑制p53失活的癌细胞的细胞外周的事实，我们寻找对p53失活的癌细胞具有选择性的miR-22的靶基因，确定了NEK9。通过详细分析两者的细胞内网络，我们试图确定 p53 失活癌细胞生存和增殖所必需的细胞内途径。我们创建了 miR-584 转染细胞的基因表达谱并检查了其网络。结果，我们确定了 ATF4 通路（一种控制综合应激反应（ISR）的主转录因子）是一种受到 miR-584 强烈抑制的细胞内网络。同时，通过敲除 NEK9 获得的基因表达谱也揭示了类似的途径被靶向。 miR-584 靶向多个 ATF4 调节基因，被认为在 ISR 下游区域发挥作用。另一方面，通过对与NEK9相互作用的细胞内因子进行综合分析，我们发现NEK9与一组翻译控制因子形成复合物。研究发现NEK9还与eIF4G、eIF3复合物和eIF2A相互作用，并且NEK9的敲除强烈抑制eIF2A的磷酸化，并且还抑制ATF4蛋白合成。 NEK9 抑制选择性抑制 p53 失活癌细胞的增殖，强烈表明 ISR 激活对于 p53 失活细胞的生存和增殖是必要的。这些结果表明，响应于p53失活诱导的应激而由ISR激活引起的下游途径的激活对于p53失活的癌细胞的存活至关重要。