2011年4月21日

Human papillomavirus E7 oncoprotein induces KDM6A and KDM6B histone demethylase expression and causes epigenetic reprogramming

2130-2135 | PNAS | February 1, 2011 | vol. 108 | no. 5

Summary

ヒトパピローマウイルス(HPV)は、環状構造の二本鎖DNAウイルスである。欧米の子宮頸癌でよく発見される16型HPVの場合、初期遺伝子 (E1,E2,E4,E5,E6,E7) と後期遺伝子（L1とL2）というORFを持っている。特にE6とE7が発癌に関与していると考えられている。E7はpRbと結合、分解・不活化することでpRbと結合している転写因子E2Fを遊離し活性化することで発がんに寄与している。以前、著者らはHPV16 E7がE2F6のポリコーム複合体を消失させることを報告している。この論文では、ポリコーム複合体の結合に必要なヒストンH3K27me3をHPV16 E7がKDM6A(UTX)とKDM6B(JMJD3)の転写誘導を介して減少させること、同時にpRbと結合、分解・不活化を介さずp16^INK4aやHOX遺伝子の発現を亢進し癌の増殖に関与することを見出した。

 

Fig.1     RecessiveヒストンマークH3K27me3がHPV E7を発現させたプライマリーのヒト表皮角化細胞（HFK）で減少

Fig.2 HPV E7を発現させたHFK細胞でKDM6AとKDM6Bの発現が上昇

Fig.3    HPV E7によるKDM6Bの発現上昇に伴いp16^INK4aの発現が上昇し、KDM6BをsiRNAで抑制するとp16^INK4aの発現が減少

Fig.4   Rbに結合・分解できないHPV E7変異体(delD21-C24) を導入してもKDM6Bとp16^INK4aの発現上昇が認められることから、KDM6Bのターゲットであるp16^INK4aの上昇はHPV E7のRb分解に依存しないこと確認

Fig.5    ポリコーム複合体（PRCs）の標的であるHOX A-Dの遺伝子発現が、HPV E7によるKDM6A/B発現によって亢進

Fig.6    HPV E7テトラサイクリン誘導システムによりKDM6B, H3K27me3の脱メチル化, p16INK4Aが可逆的に亢進することと、また、ChIPでH3K27me3にKDM6A/Bの結合することを確認した。

Fig.7    KDM6AとKDM6BをshRNAで抑制すると子宮頚部扁平上皮癌（CaSki）細胞の腫瘍増殖（コロニー形成能）が抑制された。

(担当　大澤）