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

使用在肿瘤中高表达的基因的启动子区域进行自杀基因治疗

基本信息

批准号：
11140281
负责人：
田川雅敏
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Chiba Cancer Center (Research Institute)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11140281/
关键词：
遺伝子治療プロモーター自殺遺伝子ミッドカイン VEGF 低酸素転写活性 NCX

项目摘要

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。

肿瘤特异性基因表达与基因治疗的效率和安全性密切相关。因此，在本研究中，我们重点关注中期因子基因和NCX基因，前者在各种人类肿瘤中强烈表达，但在正常组织中几乎找不到，后者显示神经嵴细胞特异的基因表达，且在神经母细胞瘤中表达上调。我们对该基因的转录调控区域进行了研究，分析了缺氧诱导表达的VEGF基因的转录调控机制，并进行了基因治疗的基础研究。结果(1)中期因子基因转录起始位点上游的-559bp至-319bp区域存在肿瘤特异性启动子。在所有检查的中期因子阳性肿瘤细胞中，该启动子活性强于 SV40T 抗原启动子的活性，但不如 CMV 启动子的活性。此外，这种转录活性独立于细胞增殖和细胞周期。这种转录活性会因野生型 p53 基因表达而降低，但不受野生型 p16 基因表达的影响。 (2)人NCX基因在正常组织中的表达极低，但在转录起始位点-1661bp至-1012bp区域存在神经母细胞瘤特异性启动子活性。 (3)缺氧反应元件(HRE)，存在于VEGF基因组基因5'上游1.2kb处，对于该基因在缺氧环境下表达增加至关重要。研究发现，这与与 HRE 结合的转录因子缺氧诱导因子-1 蛋白的稳定性密切相关。此外，当HSV-TK基因等自杀基因连接到这些启动子区域的下游并在靶肿瘤细胞中表达时，检测到肿瘤特异性细胞毒活性。因此，从以上所述，这些启动子的有用性已经变得清楚了。