子宮頸がんにおけるヒトパピローマウイルスによって誘導された腫瘍抑制遺伝子のプロモーターのメチル化

Promoter methylation of tumor suppressor genes induced by human papillomavirus in cervical cancer.

• Pattamawadee Yanatatsaneejit
• Kanwalat Chalertpet
• Juthamard Sukbhattee
• Irin Nuchcharoen
• Piyathida Phumcharoen
• Apiwat Mutirangura

抄録

子宮頸がんは、世界の女性に多いがんの第4位です。このがんの主な原因は、E6型およびE7型のハイリスクヒトパピローマウイルス（HPV）である。HPV E7によって腫瘍抑制遺伝子のプロモーターメチル化が誘導されることがいくつかの研究で明らかになっている。最近では、HPV16-E7とDNAメチルトランスフェラーゼ1複合体がサイクリンA1()プロモーターで結合し、プロモーターのメチル化が誘導されることが明らかになった。そのため、HPVがプロモーターのメチル化を誘導する可能性のある他の腫瘍抑制遺伝子の研究が必要とされています。本研究では、HPVが細胞接着分子1（）および死に関連するプロテインキナーゼ1（）のプロモーターメチル化を誘導するかどうかを調べた。C33a（HPV感染なし）とSiHa（HPV16感染）の細胞株を用いてメチル化の状態と発現の観察を行った。その結果、SiHa細胞では、プロモーターのメチル化は認められず、プロモーターの発現は認められず、発現は低下していた。一方、C33a細胞では、これら2つの遺伝子のプロモーターメチル化は認められず、陽性の発現を示した。続いて、E6 および E7 がプロモーターのメチル化を誘導し、これら 2 つの遺伝子の発現を低下させるかどうかを検討した。メチル化特異的プライマーPCRおよび定量PCRを行い、HPV16 E6-PCDNA3またはHPV16 E7-PCDNA3.1 myc-hisをトランスフェクトしたC33a細胞のプロモーターメチル化の状態および発現を、空のベクターをトランスフェクトした細胞と比較して明らかにした。その結果、HPV E7をトランスフェクトしたC33a細胞ではHPV E7がプロモーターのメチル化を誘導して遺伝子発現を低下させ、HPV E6をトランスフェクトしたC33a細胞ではHPV E6がプロモーターのメチル化を誘導して遺伝子発現を低下させることが明らかになった。最後に、HPV E7がプロモーターのメチル化を誘導するメカニズムをクロマチン免疫沈降法で観察したところ、E7がプロモーターに結合してメチル化を誘導し、その結果、子宮頸がんの発現が低下することが明らかになった。

Cervical cancer is the most fourth common cancer in women worldwide. The E6 and E7 high-risk human papillomavirus (HPV) types are the main cause of this cancer. Several studies have revealed that promoter methylation of tumor suppressor genes is induced by HPV E7. Recently, it was found that HPV16-E7 and the DNA methyltransferase 1 complex could bind at the cyclin A1 () promoter, resulting in promoter methylation. Therefore, there is a need to study other tumor suppressor genes for which HPV may induce promoter methylation. The present study investigated whether HPV induced cell adhesion molecule 1 () and death associated protein kinase 1 () promoter methylation. C33a (no HPV infection) and SiHa (HPV 16 infection) cell lines were used for methylation status and expression observation. It was found that and promoter methylation, no expression of and decreased expression of , was presented in SiHa cells. While no promoter methylation of these two genes was observed in C33a cells, with positive expression of the genes. It was subsequently investigated whether E6 and/or E7 could induce promoter methylation and decrease the expression of these two genes. Methylation-specific primer PCR and quantitative PCR were performed to elucidate the promoter methylation status and expression of and in C33a cells transfected with HPV16 E6-PCDNA3 or HPV16 E7-PCDNA3.1 myc-his, compared to empty vector-transfected cells. The results showed that HPV E7 could induce promoter methylation and decrease the gene expression in HPV E7 transfected C33a cells, while HPV E6 could induce promoter methylation and decrease its expression in C33a cells transfected with HPV E6. Finally, the mechanism by which HPV E7 induced promoter methylation was observed by performing chromatin immunoprecipitation; the data showed that E7 induced methylation by the same mechanism as that for , by binding at the promoter, resulting in the subsequent reduction of its expression in cervical cancer.

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