白血病細胞の増殖に関与する偽遺伝子の機能解明と新規病態検査法の開発

阐明白血病细胞增殖中的假基因功能并开发新的病理检测方法

基本信息

批准号：
22K07433
负责人：
奥橋佑基
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07433/
关键词：
白血病偽遺伝子 PTENP1 ゲノム医療コンパニオン検査シグナル伝達系 RNAi

项目摘要

偽遺伝子は「本来の遺伝子に類似した塩基配列で、かつては遺伝子産物をコードしていたと思われるが、塩基が欠損または挿入・重複しているために、遺伝情報が発現しておらず、現在は遺伝子としての機能を消失しているもの」と定義されている。しかし、近年偽遺伝子が新規の生物学的役割を獲得しており、発がんに多面的に関与しているという報告がある。PTENP1は本当に「偽」遺伝子なのか？白血病細胞の増殖におけるPTENP1の機能が明らかになれば、これまであまり注目されていなかった偽遺伝子に対する研究が推進され、新たな分子標的治療への応用や分子生物学的検査法の開発が期待される。令和4年度は研究実施計画に基づき、PTENP1のsiRNAをエレクトロポレーション装置を用いて白血病細胞内に導入することによってPTENP1の遺伝子発現をノックダウンする研究を実施した。その過程で細胞増殖、細胞周期、シグナル伝達系に関連する蛋白および遺伝子発現への関与について解析した。その結果、一部の白血病細胞においてPTENP1が機能遺伝子としての役割を獲得して細胞増殖および細胞周期を調節している可能性があることが明らかになった。また、PTENP1は一部の白血病細胞の細胞周期を制御している可能性が示唆された。さらに、 PTENP1のsiRNA導入後, Notch, mTOR, Hedgehog, Wntシグナル関連蛋白に変化がみられたことから, PTENP1が幹細胞の分化, 増殖に関与しているシグナル伝達系と関係があることが示唆された。これらの結果はこれまでの偽遺伝子に対する定説とは全く異なる新たな知見になり得る結果であり、将来のゲノム医療およびゲノム関連検査の発展に寄与し得る研究結果が得られた。

假基因是“与原始基因相似的碱基序列，过去被认为编码基因产物，但由于碱基的删除、插入或重复，没有表达遗传信息”，被定义为具有遗传信息的基因；失去了作为基因的功能。然而，近年来，假基因获得了新的生物学作用，有报道称它们多方面参与致癌作用。 PTENP1真的是一个“伪”基因吗？如果阐明PTENP1在白血病细胞增殖中的功能，将推动迄今为止尚未受到太多关注的假基因研究，并有望应用于新的分子靶向治疗和分子生物学检测方法的发展。。 2020年度，根据研究实施计划，我们进行了通过使用电穿孔装置将PTENP1 siRNA导入白血病细胞来敲低PTENP1基因表达的研究。在此过程中，我们分析了与细胞增殖、细胞周期和信号转导系统相关的蛋白质及其参与基因表达的过程。结果表明，PTENP1可能在某些白血病细胞中发挥了功能基因的作用，调节细胞增殖和细胞周期。也有人认为PTENP1可能调节某些白血病细胞的细胞周期。此外，引入PTENP1 siRNA后，Notch、mTOR、Hedgehog和Wnt信号相关蛋白发生变化，表明PTENP1与参与干细胞分化和增殖的信号转导系统有关。这些结果可能会带来与传统假基因理论完全不同的新发现，并且研究成果可能有助于未来基因组医学和基因组相关测试的发展。