JP6162958B2 - Determination of malignancy and prognosis of neuroblastoma by CDX1 measurement - Google Patents
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Description
本発明は、CDX1による神経芽腫の悪性度の決定と予後判定に関する。また、本発明は、被験体中の神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を検出する方法に関する。さらに、本発明はCDX1の活性を阻害する化合物のスクリーニング方法に関する。 The present invention relates to determination of malignancy of neuroblastoma by CDX1 and prognosis determination. The present invention also relates to a method for detecting cells capable of forming neuroblastoma spheres in a subject. Furthermore, the present invention relates to a method for screening a compound that inhibits the activity of CDX1.
癌治療の分野では、癌幹細胞が最近注目されている。癌幹細胞とは、幹細胞の性質を有する癌細胞であり、薬剤耐性があり、癌を再生する能力が高いとされる。化学療法等によって大部分の癌細胞を死滅させても、薬剤耐性を有する癌幹細胞が存在するとそこからまた癌が再発し得る。そこで癌幹細胞を特異的に治療できれば、癌の再発を効果的に防ぐことができ、治療に役立てることができる。 In the field of cancer treatment, cancer stem cells have recently attracted attention. A cancer stem cell is a cancer cell having the properties of a stem cell, is drug resistant, and has a high ability to regenerate cancer. Even if most cancer cells are killed by chemotherapy or the like, if cancer stem cells having drug resistance are present, cancer can recur from there. Therefore, if cancer stem cells can be specifically treated, recurrence of cancer can be effectively prevented and useful for treatment.
癌幹細胞のマーカーとしていくつか報告がなされており、中でもCD133が癌幹細胞で発現していることが報告されている(非特許文献1−8)。そのため、CD133は癌幹細胞のマーカーであると考えられている。しかしながら大腸癌及び神経膠腫ではCD133陰性癌幹細胞の報告例もあり(非特許文献9−12)、CD133は大腸癌、脳腫瘍の癌幹細胞マーカーの一つであるが、他の癌幹細胞マーカー(CD44、ALDH、スフェア形成)も存在する。 Several reports have been made as markers for cancer stem cells, and among them, it has been reported that CD133 is expressed in cancer stem cells (Non-patent Documents 1-8). Therefore, CD133 is considered to be a marker for cancer stem cells. However, there are also reports of CD133 negative cancer stem cells in colon cancer and glioma (Non-patent Documents 9-12). CD133 is one of cancer stem cell markers for colon cancer and brain tumor, but other cancer stem cell markers (CD44). , ALDH, sphere formation).
CD133はAC133抗原として同定されCD34陽性の血液幹細胞で発現が確認された5回膜貫通型タンパクである(非特許文献13)。CD133(Prominin 1ともいう)の染色体部位はヒト4p15.33、マウス5番染色体である。ヒトのCD133は865アミノ酸、分子量120 kDaである。またProminin 1は形質転換可能な腸幹細胞に発現している(非特許文献14)。
CD133 is a 5-transmembrane protein that has been identified as AC133 antigen and has been confirmed to be expressed in CD34-positive blood stem cells (Non-patent Document 13). The chromosomal site of CD133 (also referred to as Prominin 1) is human 4p15.33,
CD133は網膜の維持に作用することが報告されており、CD133の喪失はディスク異常形態発生及び光受容体変性を引き起こす(非特許文献15)。また、ヒトCD133でのフレームシフト変異は、ヒト網膜変性を引き起こす(非特許文献16)。さらに、網膜変性の遺伝病を有する患者にはCD133遺伝子の突然変異がみられた。
しかしながら、これらの報告では、発癌や癌難治化におけるCD133の機能は解明されていない。
CD133 has been reported to affect the maintenance of the retina, and loss of CD133 causes abnormal disk morphogenesis and photoreceptor degeneration (Non-patent Document 15). In addition, a frameshift mutation in human CD133 causes human retinal degeneration (Non-patent Document 16). In addition, CD133 gene mutations were found in patients with genetic diseases of retinal degeneration.
However, these reports do not elucidate the function of CD133 in carcinogenesis or cancer refractory.
CD133の転写調節に関してはいくつかの報告がある。CD133遺伝子の5'-UTR構造は図1に示すとおりであり、CD133発現は異なるプロモーターにより駆動され、主にDNAメチル化により制御されることが報告されている(非特許文献17−21)。また、CD133にはP1〜P5のプロモーターがあることが報告されている(非特許文献17)。 There are several reports on the transcriptional regulation of CD133. The 5′-UTR structure of the CD133 gene is as shown in FIG. 1, and it has been reported that CD133 expression is driven by different promoters and is mainly controlled by DNA methylation (Non-patent Documents 17-21). Further, it has been reported that CD133 has promoters P1 to P5 (Non-patent Document 17).
CD133の発現は、幹細胞様の神経芽腫(Neuroblastoma, NB)細胞で報告例がある。WaltonらはCD133が神経芽腫の幹細胞において役割を有する可能性を示唆した(非特許文献22)。 CD133 expression has been reported in stem cell-like neuroblastoma (NB) cells. Walton et al. Suggested that CD133 may have a role in neuroblastoma stem cells (Non-patent Document 22).
神経芽腫は、小児癌の一種であり、神経芽細胞が成長の途中で異常に増殖する癌である。神経芽腫は、頭蓋外固形腫瘍では最も頻度が高い難治性腫瘍であり、小児固形悪性腫瘍において脳腫瘍に次いで発症者数が多い悪性腫瘍である。日本国の年間発症者数は200〜250人程度と推測されている。早期例の予後は一般に良好だが、進行例の予後はわが国ではINSS(神経芽細胞腫国際病期分類:International Neuroblastoma Staging System)IV期で30数%程度と未だに不良である。神経芽腫には臨床的に、そして生物学的に異なるサブセットがある。予後が良好な神経芽腫は一般に生後12月未満が多く、再発性も低い。予後が不良の神経芽腫は生後12ヶ月以降の症例が多く進行は早い。したがって、神経芽腫の予後が良好か不良かを早期に知ることができれば、治療に役立てることができると考えられる。 Neuroblastoma is a type of pediatric cancer in which neuroblasts proliferate abnormally during growth. Neuroblastoma is the most common refractory tumor among extracranial solid tumors, and is the malignant tumor that has the highest number of cases following childhood solid tumors after brain tumors. The annual number of cases in Japan is estimated to be around 200 to 250. The prognosis of early cases is generally good, but the prognosis of advanced cases is still poor at about 30% in INSS (International Neuroblastoma Staging System) stage IV in Japan. There are clinically and biologically distinct subsets of neuroblastoma. Neuroblastomas with good prognosis are generally less than 12 months old and have low recurrence. Neuroblastoma with a poor prognosis has many cases after 12 months of age and progresses quickly. Therefore, if it can be known at an early stage whether the prognosis of neuroblastoma is good or bad, it can be useful for treatment.
Hansfordらは神経芽腫に腫瘍始原細胞が含まれることを報告した(非特許文献23)。Hansfordらによると、腫瘍から遊離した細胞は特定の条件下でスフェアとして増殖した(同文献)。この神経芽腫スフェアは造腫瘍能が高く、悪性度の高い神経芽腫由来のわずか10個の継代腫瘍スフェア細胞でもマウスに注射すると神経芽腫を形成することが記載されている。また、神経芽腫スフェアにおいてCD133がアップレギュレートされていることも報告されている(非特許文献24)。 Hansford et al. Reported that neuroblastoma contains tumor progenitor cells (Non-patent Document 23). According to Hansford et al., Cells released from the tumor grew as spheres under certain conditions (Id.). This neuroblastoma sphere has a high tumorigenic potential, and it is described that even 10 passage tumor sphere cells derived from a highly malignant neuroblastoma can form a neuroblastoma when injected into mice. It has also been reported that CD133 is up-regulated in neuroblastoma spheres (Non-patent Document 24).
そこで癌幹細胞マーカーCD133の神経芽腫における機能に興味が持たれていたが、本発明者らはCD133がシグナル伝達経路の改変により神経芽腫細胞分化を抑制することを確認した(非特許文献25)。CD133は複数の神経芽腫細胞において発現している。また生後1歳以上の小児におけるCD133発現量が高い群と低い群とでは生存率が異なり、CD133発現量が高い群では予後不良である。またCD133は神経芽腫細胞増殖をアップレギュレートしている。逆にCD133をノックダウンすると神経芽腫細胞増殖及び腫瘍成長が抑制され、軟寒天培地上でコロニーを形成しなくなる。さらに、CD133をノックダウンした神経芽腫はマウスに移植しても腫瘍を形成しない。またCD133関連神経芽腫細胞分化とRET抑制は、p38MAPK及びPI3K/AKT経路に依存している(非特許文献25)。非特許文献25ではさらに、CD133が神経芽腫におけるRET転写を抑制することが記載されている。RETは交感神経副腎系の発達と分化に関わるGDNF受容体である(非特許文献26)。
Then, although the cancer stem cell marker CD133 was interested in the function in neuroblastoma, the present inventors confirmed that CD133 suppresses neuroblastoma cell differentiation by modifying the signal transduction pathway (Non-patent Document 25). ). CD133 is expressed in multiple neuroblastoma cells. Moreover, the survival rate is different between the group with high CD133 expression level and the group with low CD133 expression level in children over 1 year old, and the prognosis is poor in the group with high CD133 expression level. CD133 also upregulates neuroblastoma cell proliferation. Conversely, when CD133 is knocked down, neuroblastoma cell proliferation and tumor growth are suppressed, and colonies do not form on the soft agar medium. Furthermore, neuroblastomas knocked down with CD133 do not form tumors when transplanted into mice. Moreover, CD133-related neuroblastoma cell differentiation and RET suppression depend on the p38MAPK and PI3K / AKT pathways (Non-patent Document 25). Non-Patent
神経芽腫の発癌機構や癌幹細胞の性質を知るには、神経芽腫スフェアに特異的なCD133発現制御機構の解明が必要とされている。またCD133シグナル経路の解明が必要とされている。 To understand the oncogenic mechanism of neuroblastoma and the nature of cancer stem cells, it is necessary to elucidate the CD133 expression control mechanism specific to the neuroblastoma sphere. In addition, it is necessary to elucidate the CD133 signal pathway.
本発明は、神経芽腫の悪性度を決定する方法又は神経芽腫の予後を判定する方法を提供することを目的とする。また、本発明は神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を検出する方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は神経芽腫用の薬剤をスクリーニングする方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for determining the malignancy of a neuroblastoma or a method for determining the prognosis of a neuroblastoma. Another object of the present invention is to provide a method for detecting cells capable of forming neuroblastoma spheres. Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for screening a drug for neuroblastoma.
本発明者らは、神経芽腫スフェアにおいて発現量が増大しているCD133に着目し、神経芽腫スフェアに特異的なCD133発現制御機構の解明について鋭意研究を重ねた結果、CDX1がCD133の発現を調節していることを見出し、本発明を完成させた。さらに本発明者らは、CDX1がOCT4の発現を調節していることも見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
The present inventors focused on CD133 whose expression level is increased in the neuroblastoma sphere, and as a result of earnest research on elucidation of the CD133 expression control mechanism specific to the neuroblastoma sphere, CDX1 was expressed as CD133. The present invention has been completed. Furthermore, the present inventors also found that CDX1 regulates the expression of OCT4, and completed the present invention.
That is, the present invention is as follows.
[1] 神経芽腫の悪性度の決定を補助する方法及び/又は神経芽腫の予後判定を補助する方法であって、
(a)被験体から取得されたサンプル中のCDX1遺伝子の発現レベルを決定するステップ、
(b)決定されたCDX1遺伝子の発現レベルを、標準と比較するステップ、
を含み、ここでCDX1遺伝子の発現レベルが標準よりも高い場合は神経芽腫の悪性度が高いと決定する又は予後が不良であると判定することの補助となる、前記方法。
[2] 被験体中の神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を検出する方法であって、
(a)被験体から取得されたサンプル中のCDX1遺伝子の発現レベルを決定するステップ、
(b)決定されたCDX1遺伝子の発現レベルを、標準と比較するステップ、
を含み、ここでサンプル中のCDX1遺伝子の発現レベルが標準よりも高いことは、被験体中の神経芽腫スフェアを形成しうる細胞の存在を示す、前記方法。
[3] CDX1遺伝子の発現レベルを決定する手段を含む、神経芽腫の悪性度を決定するため、神経芽腫の予後を判定するため、又は神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を検出するためのキット。
[4] CDX1遺伝子の発現レベルを決定する手段が、CDX1遺伝子の発現を検出するためのプライマー、CDX1遺伝子のmRNAを標的とする標識された核酸、又は標識された抗CDX1抗体である、[3]に記載のキット。
[5] CDX1を阻害する化合物のスクリーニング方法であって、以下のステップ、
(a)CDX1遺伝子の発現産物又はCDX1遺伝子を有する核酸構築物と候補化合物とを、神経芽腫スフェアを形成しうる細胞に与え、
(b)神経芽腫スフェアを形成しうる条件下、かつ(a)においてCDX1遺伝子を有する核酸構築物を用いた場合は当該核酸構築物中のCDX1遺伝子が発現されうる条件下で、前記細胞を培養し、
(c)形成される神経芽腫スフェアの数を計測すること、及び
(d)前記(c)で計測された数を、陽性対照と比較すること
を含み、
陽性対照は神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を、候補化合物の不在下及びCDX1遺伝子の発現産物又はCDX1遺伝子を有する核酸構築物の存在下で、神経芽腫スフェアを形成しうる条件下かつ(a)においてCDX1遺伝子を有する核酸構築物を用いる場合は当該核酸構築物中のCDX1遺伝子が発現されうる条件下で培養したときに形成される神経芽腫スフェアの数であり、
陽性対照と比較して神経芽腫スフェアの形成が抑制されることは、候補化合物がCDX1を阻害することを示す、前記方法。
[6] CDX1のCD133転写促進活性を阻害する化合物のスクリーニング方法であって、以下のステップ、
(a)CDX1遺伝子の発現産物と候補化合物とを、レポーター遺伝子と機能的に連結されたCD133のプロモーターP1を有する核酸構築物を含む形質転換細胞又はモデル非ヒト動物に加えること、
(b)前記レポーター遺伝子が発現され得る条件下で前記細胞又はモデル非ヒト動物を培養又は生育すること、及び
(c)レポーター遺伝子の発現を検出すること、
を含み、レポーター遺伝子の発現が検出されないことは、候補化合物がCDX1のCD133転写促進活性を阻害することを示す、前記方法。
[7] CD133のプロモーターP1が配列番号30又は配列番号38に記載の塩基配列を有する、[6]に記載の方法。
[8] CDX1のOCT4転写促進活性を阻害する化合物のスクリーニング方法であって、以下のステップ、
(a)CDX1遺伝子の発現産物と候補化合物とを、レポーター遺伝子と機能的に連結されたOCT4のプロモーター配列を有する核酸構築物を含む形質転換細胞又はモデル非ヒト動物に加えること、
(b)前記レポーター遺伝子が発現され得る条件下で前記細胞又はモデル非ヒト動物を培養又は生育すること、及び
(c)レポーター遺伝子の発現を検出すること、
を含み、レポーター遺伝子の発現が検出されないことは、候補化合物がCDX1のOCT4転写促進活性を阻害することを示す、前記方法。
[9] OCT4のプロモーター配列がOCT4のプロモーターA及び/若しくはDの配列を有するものであり、OCT4のプロモーターAが配列番号32に記載の塩基配列を有し、かつ/又はOCT4のプロモーターDが配列番号33に記載の塩基配列を有する、[8]の方法。
[10] CDX1遺伝子が配列番号34に記載の塩基配列を有するヒトCDX1遺伝子である、[5]−[9]のいずれかに記載の方法。
[1] A method for assisting in determining the malignancy of neuroblastoma and / or a method for assisting in determining the prognosis of neuroblastoma,
(A) determining the expression level of the CDX1 gene in a sample obtained from the subject;
(B) comparing the determined CDX1 gene expression level with a standard;
Wherein, if the expression level of the CDX1 gene is higher than the standard, it is determined that the neuroblastoma has a high malignancy or is determined to have a poor prognosis.
[2] A method for detecting cells capable of forming neuroblastoma spheres in a subject comprising the steps of:
(A) determining the expression level of the CDX1 gene in a sample obtained from the subject;
(B) comparing the determined CDX1 gene expression level with a standard;
Wherein the expression level of the CDX1 gene in the sample is higher than the standard indicates the presence of cells capable of forming neuroblastoma spheres in the subject.
[3] To determine neuroblastoma malignancy, including means to determine CDX1 gene expression levels, to determine neuroblastoma prognosis, or to detect cells that can form neuroblastoma spheres Kit.
[4] The means for determining the expression level of the CDX1 gene is a primer for detecting the expression of the CDX1 gene, a labeled nucleic acid that targets the mRNA of the CDX1 gene, or a labeled anti-CDX1 antibody. ] Kit described in.
[5] A method for screening a compound that inhibits CDX1, comprising the following steps:
(A) providing a CDX1 gene expression product or a nucleic acid construct having a CDX1 gene and a candidate compound to a cell capable of forming a neuroblastoma sphere;
(B) the cells are cultured under conditions capable of forming a neuroblastoma sphere, and when the nucleic acid construct having a CDX1 gene in (a) is used, the CDX1 gene in the nucleic acid construct can be expressed. ,
(C) counting the number of neuroblastoma spheres formed, and (d) comparing the number measured in (c) above with a positive control,
A positive control is a cell that can form neuroblastoma spheres under conditions that can form neuroblastoma spheres in the absence of a candidate compound and in the presence of a CDX1 gene expression product or a nucleic acid construct having a CDX1 gene and (a ) Is the number of neuroblastoma spheres formed when cultured under conditions where the CDX1 gene in the nucleic acid construct can be expressed,
Said method, wherein the formation of neuroblastoma spheres is suppressed compared to a positive control, indicating that the candidate compound inhibits CDX1.
[6] A screening method for a compound that inhibits CD133 transcription-promoting activity of CDX1, comprising the following steps:
(A) adding an expression product of the CDX1 gene and a candidate compound to a transformed cell or model non-human animal containing a nucleic acid construct having the promoter P1 of CD133 operably linked to a reporter gene;
(B) culturing or growing the cell or model non-human animal under conditions where the reporter gene can be expressed; and (c) detecting the expression of the reporter gene.
Wherein the reporter gene expression is not detected indicates that the candidate compound inhibits CD133 transcription-promoting activity of CDX1.
[7] The method according to [6], wherein the promoter P1 of CD133 has the base sequence described in SEQ ID NO: 30 or SEQ ID NO: 38.
[8] A screening method for a compound that inhibits the OCT4 transcription promoting activity of CDX1, comprising the following steps:
(A) adding a CDX1 gene expression product and a candidate compound to a transformed cell or model non-human animal comprising a nucleic acid construct having an OCT4 promoter sequence operably linked to a reporter gene;
(B) culturing or growing the cell or model non-human animal under conditions where the reporter gene can be expressed; and (c) detecting the expression of the reporter gene.
Wherein the expression of the reporter gene is not detected indicates that the candidate compound inhibits the OCT4 transcription promoting activity of CDX1.
[9] The promoter sequence of OCT4 has the sequence of promoter A and / or D of OCT4, the promoter A of OCT4 has the base sequence shown in SEQ ID NO: 32, and / or the promoter D of OCT4 has the sequence The method according to [8], having the base sequence described in No. 33.
[10] The method according to any one of [5] to [9], wherein the CDX1 gene is a human CDX1 gene having the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 34.
CDX1遺伝子の発現レベルを測定すると、神経芽腫の悪性度を決定することができ、又は神経芽腫の予後を判定することができ、または被験者中の神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を検出することができる。 Measuring the expression level of the CDX1 gene can determine the grade of neuroblastoma, determine the prognosis of neuroblastoma, or detect cells that can form neuroblastoma spheres in a subject can do.
CDX1のCD133又はOCT4転写促進活性を利用することにより、CDX1の活性を阻害する化合物をスクリーニングすることができる。これによりCDX1の阻害剤を特定し、神経芽腫の治療に供することができる。 A compound that inhibits the activity of CDX1 can be screened by utilizing the CD133 or OCT4 transcription promoting activity of CDX1. Thus, an inhibitor of CDX1 can be identified and used for the treatment of neuroblastoma.
1.神経芽腫の悪性度の決定
本発明者らは、神経芽腫スフェアにおいてCDX1の転写量が増大していること(図8参照)、CDX1を過剰発現させると細胞増殖が促進されること(図16)やCDX1発現が腫瘍発育を促進すること(図17)を見出した。逆にCDX1をノックダウンすると神経芽腫のスフェア形成が抑制されることも確認した(図14)。したがってCDX1遺伝子の発現レベルは神経芽腫スフェア形成の促進、ひいては神経芽腫の悪性度と関連している。これらのことから、CDX1遺伝子の発現レベルを測定して神経芽腫の悪性度を決定することができる。なおCDX1はホメオボックス(homeobox)を持つ転写因子で、ゲノム上の特定の配列、特にTTTATというコア配列を認識して結合する(Nucleic Acids Res. 2003 Sep 15;31(18):5238-46)。CDX1のノックアウトマウスは、脊椎骨等の数が増減することから、生体の発生における骨などの体節形成に重要であることが示唆されている(Cell. 1995 Nov 17;83(4):641-53;Development. 2002 May;129(9):2181-93)。また、同じCDXファミリーであるCDX2との発現量のバランスによって、胃、小腸では発がんに、大腸ではがん抑制に働いていることが近年明らかになりつつある(Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Dec 11;109(50):20584-9;Oncogene. 2008 Jul 24;27(32):4497-502;Int J Cancer. 1997 Feb 20;74(1):35-44;Oncogene. 2003 Sep 11;22(39):7913-21等)。
1. Determination of the malignancy of neuroblastoma The present inventors have shown that the transcription amount of CDX1 is increased in the neuroblastoma sphere (see FIG. 8), and that cell proliferation is promoted when CDX1 is overexpressed (FIG. 8). 16) and CDX1 expression was found to promote tumor growth (FIG. 17). On the contrary, it was also confirmed that when CDX1 was knocked down, neuroblastoma sphere formation was suppressed (FIG. 14). Thus, the expression level of the CDX1 gene is associated with the promotion of neuroblastoma sphere formation and thus the malignancy of neuroblastoma. From these facts, it is possible to determine the malignancy of neuroblastoma by measuring the expression level of the CDX1 gene. CDX1 is a transcription factor with a homeobox that recognizes and binds to a specific sequence on the genome, particularly the core sequence TTTAT (Nucleic Acids Res. 2003
すなわち、本発明は被験体の神経芽腫の悪性度を決定する方法又は悪性度の決定を補助する方法を提供する。この方法は、(a)被験体から取得されたサンプル中のCDX1遺伝子の発現レベルを決定するステップ、及び(b)決定されたCDX1遺伝子の発現レベルを、標準と比較するステップを含む。CDX1遺伝子の発現レベルが標準よりも高い場合は神経芽腫の悪性度が高いと決定する、または決定することの補助となる。 That is, the present invention provides a method for determining the malignancy of a neuroblastoma in a subject or a method for assisting the determination of the malignancy. The method includes the steps of (a) determining the expression level of the CDX1 gene in a sample obtained from the subject, and (b) comparing the determined expression level of the CDX1 gene with a standard. When the expression level of the CDX1 gene is higher than the standard, it is determined that the malignancy of the neuroblastoma is high or assists in the determination.
本明細書において用いる神経芽腫の悪性度とは、神経芽腫の転移性・再発性、増殖速度等の諸性質の悪性の度合いをいう。神経芽腫の悪性度が高いほど転移・再発しやすく治療が困難である。逆に神経芽腫の悪性度が低いほど治療は容易であり、治療が不要であったり、症例によっては自然退縮が見られることもあり、転移や再発は希である。また、本明細書において悪性度の高い神経芽腫を高リスク神経芽腫、悪性度の低い神経芽腫を低リスク神経芽腫と呼ぶことがある。 As used herein, the degree of malignancy of neuroblastoma refers to the degree of malignancy of various properties such as metastatic / recurrent and proliferation rate of neuroblastoma. The higher the malignancy of neuroblastoma, the more likely it is to metastasize and recur, making treatment difficult. Conversely, the lower the malignancy of neuroblastoma, the easier it is to treat, and no treatment is required, or spontaneous regression may be seen in some cases, and metastasis and recurrence are rare. In the present specification, high-grade neuroblastoma is sometimes referred to as high-risk neuroblastoma, and low-grade neuroblastoma is sometimes referred to as low-risk neuroblastoma.
本明細書において神経芽腫の悪性度を決定する、とは、神経芽腫の悪性度が高いか低いかを決定することをいう。本発明に係る方法を用いれば、医師の判断が介在することなしに、神経芽腫の悪性度をin vitroの工程のみで決定することができる。 As used herein, determining the grade of neuroblastoma means determining whether the grade of neuroblastoma is high or low. By using the method according to the present invention, the malignancy of neuroblastoma can be determined only by an in vitro process without intervention of a doctor.
CDX1遺伝子の発現レベルが神経芽腫スフェア形成の促進、ひいては神経芽腫の悪性度と関連していることから、本発明に係る方法は、神経芽腫の予後判定、又は予後判定の補助に用いることもできる。この方法は、(a)被験体から取得されたサンプル中のCDX1遺伝子の発現レベルを決定するステップ、及び(b)決定されたCDX1遺伝子の発現レベルを、標準と比較するステップ、を含む。CDX1遺伝子の発現レベルが標準よりも高い場合は予後が不良であると判定する、又は判定することの補助となる。 Since the expression level of the CDX1 gene is associated with the promotion of neuroblastoma sphere formation, and hence the malignancy of neuroblastoma, the method according to the present invention is used for the prognosis determination of neuroblastoma or for the aid of the prognosis determination. You can also. The method includes (a) determining the expression level of the CDX1 gene in a sample obtained from the subject, and (b) comparing the determined expression level of the CDX1 gene with a standard. When the expression level of the CDX1 gene is higher than the standard, it is determined that the prognosis is poor or assists in the determination.
本明細書において神経芽腫の「予後が良好である」とは、神経芽腫が限局的に存在するか、自然退縮して良性腫瘍となった状態、神経芽腫の転移や再発の可能性がほとんど若しくは全くない状態又は治療をほとんど必要としない状態をいう。一般に、神経芽腫の悪性度が低いと、予後は良好である。 In this specification, “good prognosis” for neuroblastoma means that the neuroblastoma is localized or has spontaneously regressed into a benign tumor, and the possibility of metastasis or recurrence of neuroblastoma Refers to a condition with little or no or little need for treatment. In general, the prognosis is good when the grade of neuroblastoma is low.
本明細書において神経芽腫の「予後が不良である」とは、神経芽腫の腫瘍に進行が認められ、公知の診断マーカーなどから悪性度が高いと判断される状態をいう。一般に、神経芽腫の悪性度が高いと、再発や転移のリスクが高く、予後は不良である。 In the present specification, “prognosis is poor” for neuroblastoma refers to a state in which progression of a neuroblastoma tumor is recognized and malignancy is judged to be high from known diagnostic markers. In general, when the grade of neuroblastoma is high, the risk of recurrence and metastasis is high, and the prognosis is poor.
本明細書において遺伝子という場合、これは転写産物に対応する構造遺伝子やエキソンのみならず、プロモーターなどの調節領域、非転写領域、及びイントロンなどの非翻訳領域も含むものとする。したがってある遺伝子の発現レベルとは、当該遺伝子がタンパク質をコードする場合、当該遺伝子の転写量又は当該遺伝子によりコードされるタンパク質の発現量を意味し、転写産物(mRNA)の量又は当該遺伝子によりコードされるタンパク質の発現量を測定することにより決定できる。遺伝子の発現レベルが標準よりも高いとは、標準と比較したときに、統計的に有意な差があり当該遺伝子の発現レベルが有意に高いことをいう。当業者であれば標準偏差や標準誤差などから統計的に有意な差を適宜決定することができる。また、当業者であれば、標準と比較したときに低い発現レベルを適宜決定することができる。 In the present specification, a gene includes not only a structural gene or exon corresponding to a transcription product but also a regulatory region such as a promoter, a non-transcribed region, and a non-translated region such as an intron. Therefore, the expression level of a gene means the transcription amount of the gene or the expression level of the protein encoded by the gene when the gene encodes a protein, and is encoded by the amount of the transcription product (mRNA) or the gene. It can be determined by measuring the expression level of the protein. A gene expression level higher than the standard means that there is a statistically significant difference when compared to the standard, and the expression level of the gene is significantly higher. A person skilled in the art can appropriately determine a statistically significant difference from the standard deviation or standard error. Moreover, those skilled in the art can appropriately determine a low expression level when compared with a standard.
一実施形態において、標準は、健康な被験体におけるCDX1遺伝子の発現レベル、又は試験される同じ被験体の非癌性組織中のCDX1遺伝子の発現レベルに対応する。CDX1遺伝子の標準的な発現レベルは、慣用の実験と統計的分析によって確立することができる。当業者であれば所定の標準的発現レベル、例えば健常な被験体中での標準的CDX1発現レベルを周知の方法を用いて決定することができる。 In one embodiment, the standard corresponds to the expression level of the CDX1 gene in a healthy subject or the expression level of the CDX1 gene in non-cancerous tissue of the same subject being tested. The standard expression level of the CDX1 gene can be established by routine experimentation and statistical analysis. One skilled in the art can determine a predetermined standard expression level, eg, a standard CDX1 expression level in a healthy subject, using well-known methods.
本明細書において健常な被験体とは、神経芽腫と診断されていないか、又は癌と診断されていない被験体又は被験者をいう。別の実施形態において、健常な被験体とは、神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を有しない又は神経芽腫癌幹細胞を有しない被験体又は被験者をいう。 As used herein, a healthy subject refers to a subject or subject not diagnosed with neuroblastoma or diagnosed with cancer. In another embodiment, a healthy subject refers to a subject or subject that does not have cells capable of forming neuroblastoma spheres or does not have neuroblastoma cancer stem cells.
本発明に係る方法は、被験体から取得されたサンプルが、悪性度の高い神経芽腫を有する被験体に由来するものであるか否かを決定するために用いることができる。この場合、CDX1の発現レベルが標準よりも高い場合はサンプルが悪性度の高い神経芽腫を有する被験体に由来すると決定できる。 The method according to the present invention can be used to determine whether a sample obtained from a subject is derived from a subject having a highly malignant neuroblastoma. In this case, if the expression level of CDX1 is higher than the standard, it can be determined that the sample is derived from a subject having high-grade neuroblastoma.
2.神経芽腫スフェアを形成しうる細胞の検出
本発明者らは、神経芽腫スフェアにおいてCDX1遺伝子の転写量が増大していること(図8)、CDX1をノックダウンすると神経芽腫のスフェア形成が抑制されること(図14)、CDX1がスフェア形成を促進すること(図18、19)を見出した。こうしたことから、CDX1遺伝子の発現レベルが高い神経芽腫細胞は強いスフェア形成性を示す。このことを利用してCDX1遺伝子の発現レベルを測定することにより、神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を検出することができる。
2. Detection of cells capable of forming neuroblastoma spheres The present inventors have shown that the amount of transcription of the CDX1 gene is increased in the neuroblastoma sphere (FIG. 8), and that when CDX1 is knocked down, the sphere formation of the neuroblastoma occurs. It was found that it was suppressed (FIG. 14) and that CDX1 promoted sphere formation (FIGS. 18 and 19). For these reasons, neuroblastoma cells with high CDX1 gene expression levels show strong sphere-forming properties. By measuring the expression level of the CDX1 gene using this fact, cells capable of forming neuroblastoma spheres can be detected.
すなわち本発明は、被験体における神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を検出する方法を提供する。この方法は(a)被験体から取得されたサンプル中のCDX1遺伝子の発現レベルを決定するステップ、及び(b)決定されたCDX1遺伝子の発現レベルを、標準と比較するステップを含む。CDX1遺伝子の発現レベルが標準よりも高いことはサンプル中の神経芽腫スフェアを形成しうる細胞の存在を示す。 That is, the present invention provides a method for detecting cells capable of forming neuroblastoma spheres in a subject. The method includes the steps of (a) determining the expression level of the CDX1 gene in a sample obtained from the subject, and (b) comparing the determined expression level of the CDX1 gene with a standard. A higher expression level of the CDX1 gene than the standard indicates the presence of cells capable of forming neuroblastoma spheres in the sample.
神経芽腫の悪性度に関連して、神経芽腫スフェア及び神経芽腫中の癌幹細胞の存在について説明する。神経芽腫スフェアを形成しうる細胞が存在すると転移の発生率が高くなるなど当該神経芽腫は高リスクであり、神経芽腫の悪性度は高い。また神経芽腫中に癌幹細胞が存在すると、当該神経芽腫は治療後再発する可能性が高く、高リスク神経芽腫であり、神経芽腫の悪性度は高い。逆に神経芽腫スフェアを形成しうる細胞が存在せずかつ/又は神経芽腫癌幹細胞が存在しないと、当該神経芽腫のリスクは低く、悪性度は低いといえる。 The presence of neuroblastoma spheres and the presence of cancer stem cells in the neuroblastoma will be described in relation to the grade of neuroblastoma. The presence of cells capable of forming a neuroblastoma sphere increases the incidence of metastasis, and the neuroblastoma is at high risk, and the malignancy of neuroblastoma is high. In addition, when cancer stem cells are present in neuroblastoma, the neuroblastoma is likely to recur after treatment, is a high-risk neuroblastoma, and the neuroblastoma has a high degree of malignancy. Conversely, if there are no cells capable of forming neuroblastoma spheres and / or no neuroblastoma cancer stem cells, the risk of the neuroblastoma is low and the malignancy is low.
一実施形態において、本発明に係る方法は、神経芽腫の悪性度を決定する、又は予後を判定するための追加のバイオマーカーの発現レベルを測定するステップをさらに含みうる。そのような追加のバイオマーカーとしては、例えばMYCN、TRKA、ALK、CD133等が挙げられる。 In one embodiment, the method according to the present invention may further comprise the step of measuring the expression level of an additional biomarker to determine the grade of neuroblastoma or to determine the prognosis. Examples of such additional biomarkers include MYCN, TRKA, ALK, CD133 and the like.
本発明に係る方法に用いる、被験体から取得されるサンプルは被験体由来であればどのようなものでもよいが、例えば組織、特に生検組織、腫瘍組織、脳腫瘍組織、神経芽腫を含むことが疑われる組織、あるいは神経芽腫スフェアであることが疑われる細胞塊、体液、血液、血清、血漿に由来するサンプル等が挙げられる。 The sample obtained from the subject used in the method according to the present invention may be any sample as long as it is derived from the subject, and includes, for example, a tissue, particularly a biopsy tissue, a tumor tissue, a brain tumor tissue, and a neuroblastoma. Or a sample derived from a cell mass suspected to be a neuroblastoma sphere, body fluid, blood, serum, plasma, or the like.
本発明に係るCDX1遺伝子は、哺乳動物、ヒト、サル、マウス、ラット等に由来するものであり得る。好ましくはCDX1遺伝子はヒト由来である。 The CDX1 gene according to the present invention can be derived from mammals, humans, monkeys, mice, rats and the like. Preferably, the CDX1 gene is human.
3.キット
本発明はCDX1遺伝子の発現レベルを決定する手段を含む、神経芽腫の悪性度を決定するため、神経芽腫の予後を判定するため又は神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を検出するためのキットを提供する。CDX1遺伝子の発現レベルを決定する手段としては、例えばCDX1遺伝子の発現を検出するためのプライマー、CDX1遺伝子のmRNAを標的とする標識された核酸、又は標識された抗CDX1抗体が挙げられる。CDX1遺伝子の発現を検出するためのプライマーはCDX1遺伝子のエクソンやCDX1遺伝子のmRNA配列、CDX1遺伝子のcDNA配列等が鋳型となるよう設計することができる。抗体はポリクローナルでもモノクローナルでもよく、また、抗体の抗原結合ドメインを用いることもできる。
3. Kit The present invention includes means for determining the expression level of the CDX1 gene, for determining the malignancy of neuroblastoma, for determining the prognosis of neuroblastoma, or for detecting cells capable of forming a neuroblastoma sphere Provide kits. Examples of means for determining the expression level of the CDX1 gene include a primer for detecting the expression of the CDX1 gene, a labeled nucleic acid that targets the mRNA of the CDX1 gene, or a labeled anti-CDX1 antibody. Primers for detecting the expression of the CDX1 gene can be designed so that the exon of the CDX1 gene, the mRNA sequence of the CDX1 gene, the cDNA sequence of the CDX1 gene, etc. serve as a template. The antibody may be polyclonal or monoclonal, and the antigen-binding domain of the antibody can also be used.
また、本発明は神経芽腫の悪性度を決定するため、神経芽腫スフェアを形成しうる細胞の検出のため及び/又は神経芽腫の予後判定を補助するためのキットの製造における、CDX1のプライマー、CDX1遺伝子のmRNAを標的とする標識された核酸、又は標識された抗CDX1抗体の使用を提供する。 The present invention also relates to the use of CDX1 in determining the grade of neuroblastoma, for the detection of cells capable of forming neuroblastoma spheres, and / or in the manufacture of a kit for assisting the prognosis of neuroblastoma. Provided is the use of a primer, a labeled nucleic acid that targets the mRNA of the CDX1 gene, or a labeled anti-CDX1 antibody.
本発明に係るキットは、適当に緩衝剤、防腐剤、タンパク質安定化剤等の他の成分、試薬や使用説明書を含みうる。 The kit according to the present invention may appropriately include other components such as a buffer, a preservative, and a protein stabilizer, reagents, and instructions for use.
CDX1遺伝子の発現レベルを測定する手段としては、組織や血液等の生物学的材料に含まれるCDX1遺伝子の発現量が特定できるものであれば、どのようなものでもよく、例えばCDX1遺伝子の発現を検出するためのプライマー、CDX1遺伝子のmRNAを標的とする標識された核酸、又は標識された抗CDX1抗体等が挙げられる。 As a means of measuring the expression level of the CDX1 gene, any means can be used as long as it can identify the expression level of the CDX1 gene contained in biological materials such as tissues and blood. Examples include primers for detection, labeled nucleic acids that target CDX1 gene mRNA, and labeled anti-CDX1 antibodies.
CDX1遺伝子の発現を検出するためのプライマーは、CDX1遺伝子の転写産物からcDNAを合成し、当該cDNAに対して例えば定量的PCRを行うことによりCDX1遺伝子の発現レベルを測定することができる。CDX1遺伝子のmRNAを標的とする標識された核酸は、例えばCDX1遺伝子のmRNAとストリンジェントな条件下で特異的にハイブリダイズする核酸であり得る。本明細書においてストリンジェントな条件下とは、例えばMolecular cloning, a Laboratory manual 2ndedition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (J. Sambrookら、1989)に記載の条件等が挙げられる。例えば、6×SSC(1×SSCの組成:0.15 M塩化ナトリウム、0.015 Mクエン酸ナトリウム、pH 7.0)、0.5% SDS、5×デンハート及び100 mg/mLニシン精子DNAを含む溶液にプローブと共に完全ハイブリッドの融解温度(Tm)より約5℃-30℃、好ましくは約10℃-25℃低い温度でハイブリダイゼーションが起こる条件をいう。このようなCDX1遺伝子のmRNAとストリンジェントな条件下で特異的にハイブリダイズする核酸を使用すると、サンプル中に含まれるCDX1遺伝子のmRNAを検出、測定又は定量することができる。標識された抗CDX1抗体用いると、CDX1遺伝子によりコードされるタンパク質を検出することができる。あるいは非標識の抗CDX1抗体と、当該抗体に結合する標識された二次抗体を用いることもできる。このような二次抗体を使用する系も、本明細書において広く、標識された抗CDX1抗体に包含されるものとする。 As a primer for detecting the expression of the CDX1 gene, cDNA can be synthesized from a transcription product of the CDX1 gene, and the expression level of the CDX1 gene can be measured by, for example, performing quantitative PCR on the cDNA. The labeled nucleic acid targeting the CDX1 gene mRNA can be, for example, a nucleic acid that specifically hybridizes with the CDX1 gene mRNA under stringent conditions. Stringent conditions as used herein, e.g. Molecular cloning, a Laboratory manual 2 nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (J. Sambrook et al., 1989), and the conditions described. For example, 6 × SSC (1 × SSC composition: 0.15 M sodium chloride, 0.015 M sodium citrate, pH 7.0), 0.5% SDS, 5 × Denhart and 100 mg / mL herring sperm DNA and complete hybrid with probe The conditions under which hybridization occurs at a temperature about 5 ° C.-30 ° C., preferably about 10 ° C.-25 ° C. lower than the melting temperature (Tm). By using a nucleic acid that specifically hybridizes with such CDX1 gene mRNA under stringent conditions, it is possible to detect, measure or quantify the CDX1 gene mRNA contained in the sample. When a labeled anti-CDX1 antibody is used, a protein encoded by the CDX1 gene can be detected. Alternatively, an unlabeled anti-CDX1 antibody and a labeled secondary antibody that binds to the antibody can also be used. Systems using such secondary antibodies are also broadly used herein and are encompassed by labeled anti-CDX1 antibodies.
4.CDX1阻害化合物のスクリーニング
本発明者らは、神経芽腫スフェアにおいてCDX1の転写量が増大していることを見出した(図8参照)。また、CDX1を過剰発現させると細胞増殖が促進されること(図16)やCDX1発現が腫瘍発育を促進すること(図17)を見出した。逆にCDX1をノックダウンすると神経芽腫のスフェア形成が抑制されることも確認した(図14)。したがってCDX1の活性を阻害すると神経芽腫スフェアの形成が抑制される。このことを利用して、CDX1の活性を阻害する化合物をスクリーニングすることができる。すなわち、本発明はCDX1の活性を阻害する化合物のスクリーニング方法を提供する。この方法は、
(a)CDX1遺伝子の発現産物又はCDX1遺伝子を有する核酸構築物と候補化合物とを、神経芽腫スフェアを形成しうる細胞に与えること、
(b)神経芽腫スフェアを形成しうる条件下、かつ(a)においてCDX1遺伝子を有する核酸構築物を用いた場合は当該核酸構築物中のCDX1遺伝子が発現されうる条件下で、前記細胞を培養すること、
(c)形成される神経芽腫スフェアの数を計測すること、及び
(d)前記(c)で計測された数を、陽性対照と比較すること
を含む。陽性対照は神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を、候補化合物の不在下及びCDX1遺伝子の発現産物又はCDX1遺伝子を有する核酸構築物の存在下で、神経芽腫スフェアを形成しうる条件下かつ(b)においてCDX1遺伝子を有する核酸構築物を用いる場合は当該核酸構築物中のCDX1遺伝子が発現されうる条件下で培養したときに形成される神経芽腫スフェアの数である。神経芽腫スフェアの形成が抑制されることは、候補化合物がCDX1を阻害することを示す。
4). Screening for CDX1 Inhibiting Compounds The present inventors have found that the transcription amount of CDX1 is increased in neuroblastoma spheres (see FIG. 8). In addition, it was found that overexpression of CDX1 promotes cell proliferation (FIG. 16) and that CDX1 expression promotes tumor growth (FIG. 17). On the contrary, it was also confirmed that when CDX1 was knocked down, neuroblastoma sphere formation was suppressed (FIG. 14). Therefore, inhibition of CDX1 activity suppresses the formation of neuroblastoma spheres. Using this fact, a compound that inhibits the activity of CDX1 can be screened. That is, the present invention provides a screening method for compounds that inhibit the activity of CDX1. This method
(A) providing a CDX1 gene expression product or a nucleic acid construct having a CDX1 gene and a candidate compound to a cell capable of forming a neuroblastoma sphere;
(B) culturing the cells under conditions that allow formation of neuroblastoma spheres, and when the nucleic acid construct having the CDX1 gene in (a) is used, the CDX1 gene in the nucleic acid construct can be expressed. about,
(C) counting the number of neuroblastoma spheres formed, and (d) comparing the number measured in (c) with a positive control. A positive control is a cell that can form neuroblastoma spheres under conditions that can form neuroblastoma spheres in the absence of a candidate compound and in the presence of a CDX1 gene expression product or a nucleic acid construct having a CDX1 gene and (b ) Is the number of neuroblastoma spheres formed when cultured under conditions where the CDX1 gene in the nucleic acid construct can be expressed. Inhibition of neuroblastoma sphere formation indicates that the candidate compound inhibits CDX1.
本発明に係るスクリーニング方法に用いることのできる細胞としては、種々の神経芽腫細胞株、例えば脳腫瘍細胞株、肝芽腫細胞株等が挙げられる。神経芽腫スフェアを形成しうる細胞としては、IMR32、SMS-SAN、NGP等が挙げられる。好ましくは、神経芽腫スフェアを形成しうる細胞として、CDX1遺伝子の転写が増大しているものを使用することができる。神経芽腫スフェアを形成しうる条件とは、SFMという培養液を使用し、無血清培地にEGF、FGFを含む条件下で神経芽腫細胞を培養することをいう。培養条件については、Takenobu et al., 2011, Oncogene, 30, 97-105(非特許文献25)も参照されたい。神経芽腫スフェアの形成は、適当な液体培養液中で、必要に応じて顕微鏡を使用し、形態観察により確認することができ、これにより形成される芽腫スフェアの数を計測することができる。本明細書において、神経芽腫スフェアの形成が抑制されるとは、神経芽腫スフェアを形成することが確認されている細胞を神経芽腫スフェアが形成される条件下で培養した場合(本明細書においてこれを陽性対照と呼ぶことがある)と比較して、形成される神経芽腫スフェアの数が少ないことをいう。形成される神経芽腫スフェアの数が少ないとは、統計的に有意な差があり、陽性対照のスフェアの数よりも、観察されるスフェアの数が有意に少ないことをいう。 Examples of cells that can be used in the screening method according to the present invention include various neuroblastoma cell lines such as brain tumor cell lines and hepatoblastoma cell lines. Examples of cells that can form a neuroblastoma sphere include IMR32, SMS-SAN, and NGP. Preferably, cells that have increased transcription of the CDX1 gene can be used as cells capable of forming neuroblastoma spheres. The conditions under which neuroblastoma spheres can be formed refer to culturing neuroblastoma cells under a condition containing EGF and FGF in a serum-free medium using a culture solution called SFM. See also Takenobu et al., 2011, Oncogene, 30, 97-105 (Non-patent Document 25) for culture conditions. The formation of neuroblastoma spheres can be confirmed by morphological observation in an appropriate liquid culture medium using a microscope as necessary, and the number of blastoma spheres formed can be measured. . In the present specification, the formation of neuroblastoma spheres is suppressed when cells that have been confirmed to form neuroblastoma spheres are cultured under conditions under which neuroblastoma spheres are formed (this specification The number of neuroblastoma spheres formed is small compared to this (sometimes referred to as a positive control in the document). A small number of neuroblastoma spheres formed means that there is a statistically significant difference and that there are significantly fewer observed spheres than the number of positive control spheres.
4.1 CDX1のCD133転写促進活性を阻害する化合物のスクリーニング
本発明者らは、CDX1がCD133遺伝子の転写を促進すること及びCD133遺伝子の発現を誘導することを見出した(図9及び10)。また、その際、CDX1がCD133のプロモーターP1を介してCD133の転写を誘導すること(図11)、及びCDX1がCD133のプロモーターP1に直接結合して作用することを確認した(図13)。このことを利用して、CDX1のCD133転写促進活性を阻害する化合物をスクリーニングすることができる。すなわち、本発明はCDX1のCD133転写促進活性を阻害する化合物のスクリーニング方法を提供する。この方法は、以下のステップ、
(a)CDX1遺伝子の発現産物と候補化合物とを、レポーター遺伝子と機能的に連結されたCD133のプロモーターP1を有する核酸構築物を含む形質転換細胞又はモデル非ヒト動物に加えること、
(b)前記レポーター遺伝子が発現され得る条件下で前記細胞又はモデル非ヒト動物を培養又は生育すること、及び
(c)レポーター遺伝子の発現を検出すること、
を含む。レポーター遺伝子の発現が検出されないことは、候補化合物がCDX1のCD133転写促進活性を阻害することを示す。
4.1 Screening of compounds that inhibit CD133 transcription promoting activity of CDX1 The present inventors have found that CDX1 promotes transcription of the CD133 gene and induces expression of the CD133 gene (FIGS. 9 and 10). Further, at that time, it was confirmed that CDX1 induces transcription of CD133 via CD133 promoter P1 (FIG. 11), and that CDX1 acts by directly binding to CD133 promoter P1 (FIG. 13). By utilizing this fact, a compound that inhibits the CD133 transcription promoting activity of CDX1 can be screened. That is, the present invention provides a method for screening for a compound that inhibits CD133 transcription promoting activity of CDX1. This method consists of the following steps:
(A) adding an expression product of the CDX1 gene and a candidate compound to a transformed cell or model non-human animal containing a nucleic acid construct having the promoter P1 of CD133 operably linked to a reporter gene;
(B) culturing or growing the cell or model non-human animal under conditions where the reporter gene can be expressed; and (c) detecting the expression of the reporter gene.
including. The absence of detection of reporter gene expression indicates that the candidate compound inhibits CDX1's CD133 transcription promoting activity.
ある実施形態においてCD133のプロモーターP1は配列番号30の塩基配列又は配列番号38の塩基配列を有する。配列番号38は配列番号30の一部であり、推定上のCDX1結合配列を複数有する。CDX1結合サイトの推定は、公知の検索ソフトウェア、例えばTF Search等を用いて行うことができる。当業者であれば、そのようなソフトウェアを使用し、慣用の実験を行うことでCDX1の結合に必要な塩基配列を特定し、本発明に係るスクリーニング方法に用いることができる。 In one embodiment, the promoter P1 of CD133 has the base sequence of SEQ ID NO: 30 or the base sequence of SEQ ID NO: 38. SEQ ID NO: 38 is part of SEQ ID NO: 30 and has multiple putative CDX1 binding sequences. The estimation of the CDX1 binding site can be performed using known search software such as TF Search. A person skilled in the art can specify a base sequence necessary for binding of CDX1 by conducting a conventional experiment using such software, and can use it for the screening method according to the present invention.
4.2 CDX1のOCT4転写促進活性を阻害する化合物のスクリーニング
さらに本発明者らは、CDX1がOCT4の転写を促進すること及びOCT4の発現を誘導することを見出した(図21)。また、その際、CDX1がOCT4のプロモーターに直接結合して作用することをChIPアッセイにより確認した(図22)。このことを利用して、CDX1のOCT4転写促進活性を阻害する化合物をスクリーニングすることができる。OCT4 (OCT3/4, POU5F1)はホメオドメインを持つ転写因子であり、ES細胞およびiPS細胞の維持と作成において、もっとも重要な因子である。OCT4はNanog等の様々なES関連遺伝子の発現を直接誘導し、細胞の多能性を維持することがわかっており、OCT4の発現量を減少させると、ES細胞はすみやかに分化を起こしてその性質を失う(Nat Genet. 2000 Apr;24(4):372-6)。また近年は、種々の癌においてもOCT4の発現上昇が報告されており、がん幹細胞の性質への関与が示唆されている(Oncogene. 2001 Dec 6;20(56):8085-91;Cancer Res. 2009 Mar 1;69(5):1776-81;)。なお、OCT4については、Mol Biol Cell. 2007 May; 18(5): 1543-1553も参照されたい。
4.2 Screening of compounds that inhibit OCT4 transcription-promoting activity of CDX1 Further, the present inventors have found that CDX1 promotes the transcription of OCT4 and induces the expression of OCT4 (FIG. 21). At this time, it was confirmed by ChIP assay that CDX1 acts directly by binding to the promoter of OCT4 (FIG. 22). By utilizing this fact, a compound that inhibits the OCT4 transcription promoting activity of CDX1 can be screened. OCT4 (OCT3 / 4, POU5F1) is a transcription factor having a homeodomain, and is the most important factor in the maintenance and production of ES cells and iPS cells. OCT4 has been shown to directly induce the expression of various ES-related genes such as Nanog and maintain the pluripotency of cells, and when the expression level of OCT4 is decreased, ES cells quickly differentiate and Loss of properties (Nat Genet. 2000 Apr; 24 (4): 372-6). In recent years, an increase in the expression of OCT4 has been reported in various cancers, suggesting an involvement in the properties of cancer stem cells (Oncogene. 2001
すなわち、本発明はCDX1のOCT4転写促進活性を阻害する化合物のスクリーニング方法を提供する。この方法は、以下のステップ、
(a)CDX1遺伝子の発現産物と候補化合物とを、レポーター遺伝子と機能的に連結された、OCT4のプロモーターを有する核酸構築物を含む形質転換細胞又はモデル非ヒト動物に加えること、
(b)前記レポーター遺伝子が発現され得る条件下で前記細胞又はモデル非ヒト動物を培養又は生育すること、及び
(c)レポーター遺伝子の発現を検出すること、
を含む。レポーター遺伝子の発現が検出されないことは、候補化合物がCDX1のOCT4転写促進活性を阻害することを示す。
That is, the present invention provides a method for screening a compound that inhibits the OCT4 transcription promoting activity of CDX1. This method consists of the following steps:
(A) adding a CDX1 gene expression product and a candidate compound to a transformed cell or model non-human animal comprising a nucleic acid construct having an OCT4 promoter operably linked to a reporter gene;
(B) culturing or growing the cell or model non-human animal under conditions where the reporter gene can be expressed; and (c) detecting the expression of the reporter gene.
including. The absence of detection of reporter gene expression indicates that the candidate compound inhibits CDX1's OCT4 transcription promoting activity.
ある実施形態においてOCT4のプロモーターはOCT4プロモーター領域である。hOCT4プロモーター領域の塩基配列を配列番号37に示す。OCT4のプロモーターとして配列番号37の塩基配列の全部又は一部、例えば配列番号32に示されるOCT4プロモーターAかつ/又は配列番号33に示されるOCT4プロモーターDあるいはその周辺領域を含む塩基配列を用いることができる。言い換えると本明細書においてOCT4のプロモーターというとき、これは配列番号37の塩基配列の全部又は一部、例えば配列番号32に示される配列かつ/又は配列番号33に示される配列、あるいはその周辺領域を含む塩基配列を含みうる。周辺領域は好ましくは1以上のCDX1結合サイトを含む。 In certain embodiments, the promoter of OCT4 is the OCT4 promoter region. The base sequence of the hOCT4 promoter region is shown in SEQ ID NO: 37. As the OCT4 promoter, the whole or a part of the base sequence of SEQ ID NO: 37, for example, the OCT4 promoter A shown in SEQ ID NO: 32 and / or the base sequence containing OCT4 promoter D shown in SEQ ID NO: 33 or its peripheral region may be used. it can. In other words, in the present specification, the OCT4 promoter refers to all or a part of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 37, for example, the sequence shown in SEQ ID NO: 32 and / or the sequence shown in SEQ ID NO: 33, or a peripheral region thereof. The base sequence may be included. The peripheral region preferably includes one or more CDX1 binding sites.
本明細書において、「機能的に連結された」とは、プロモーターや遺伝子等がそれぞれの機能を発揮し、目的遺伝子が発現されるように相互に連結されていることをいう。プロモーターや遺伝子がそれぞれの機能を発揮するには、塩基配列における5'から3'への方向性を一致させる必要がある。例えばコーディング配列がプロモーターに機能的に連結された、とは当該コーディング配列の転写又は発現が当該プロモーターの制御下又は影響下にあるように、コーディング配列とプロモーターが互いに連結していることをいう。また、2つの遺伝子の産物を融合タンパク質として発現させる場合にも、当該2つの遺伝子は機能的に連結された、といえる。この場合、2つの遺伝子のコーディング配列を連結するときにフレームシフトがあってはならず、一方の遺伝子の発現産物のC末端が他方の遺伝子の発現産物のN末端と直接連結されるか、又は適当なリンカーを介して連結されるように、それぞれの遺伝子の塩基配列を配置する必要がある。 In the present specification, “operably linked” means that promoters, genes, and the like are linked to each other so as to exhibit their functions and to express the target gene. In order for promoters and genes to perform their functions, it is necessary to match the 5 'to 3' directionality in the nucleotide sequence. For example, a coding sequence is operably linked to a promoter means that the coding sequence and the promoter are linked to each other so that transcription or expression of the coding sequence is under the control or influence of the promoter. Also, when expressing the product of two genes as a fusion protein, it can be said that the two genes are functionally linked. In this case, there should be no frame shift when linking the coding sequences of the two genes and the C-terminus of the expression product of one gene is directly linked to the N-terminus of the expression product of the other gene, or It is necessary to arrange the base sequences of the respective genes so that they are linked via an appropriate linker.
レポーター遺伝子は、目的遺伝子の発現を検出できるものであればどのようなものでもよいが、例えばルシフェラーゼ、蛍光タンパク質、抗生物質耐性遺伝子等が挙げられる。複数のレポーターを組み合わせてもよい。形質転換に用いる発現ベクターや、形質転換手法は当業者であれば適宜設計することができる。レポーター遺伝子は、CD133若しくはOCT4の下流に配置してもよく、又はCD133若しくはOCT4との融合タンパク質として発現させてもよい。そのような融合タンパク質におけるレポータータンパク質とCD133若しくはOCT4の発現産物は、場合によりペプチドリンカーを介して連結されていてよい。さらに、レポーター遺伝子はCD133のプロモーターP1若しくはOCT4のプロモーター、例えばOCT4のプロモーターA若しくはDの下流に、当該プロモーターと機能的に連結されるように配置してもよい。また、レポーター遺伝子をCDX1認識配列の下流に配置することもできる。 The reporter gene may be any gene as long as it can detect the expression of the target gene, and examples thereof include luciferase, fluorescent protein, and antibiotic resistance gene. Multiple reporters may be combined. Those skilled in the art can appropriately design an expression vector and a transformation technique used for transformation. The reporter gene may be located downstream of CD133 or OCT4, or may be expressed as a fusion protein with CD133 or OCT4. The reporter protein and the expression product of CD133 or OCT4 in such a fusion protein may optionally be linked via a peptide linker. Further, the reporter gene may be arranged downstream of the promoter P1 of CD133 or the promoter of OCT4, for example, promoter A or D of OCT4 so as to be operably linked to the promoter. A reporter gene can also be placed downstream of the CDX1 recognition sequence.
CDX1のCD133又はOCT4転写促進活性を阻害する化合物のスクリーニングに用いることができる細胞は、形質転換に適した細胞であればどのようなものでもよいが、例えば、原核細胞、大腸菌、真核細胞、酵母、昆虫細胞、哺乳動物細胞等が挙げられる。また神経芽腫細胞、例えばIMR32、SMS-SAN、NGP等を使用してもよい。 The cell that can be used for screening for a compound that inhibits CD133 or OCT4 transcription promoting activity of CDX1 may be any cell suitable for transformation, such as prokaryotic cells, E. coli, eukaryotic cells, Examples include yeast, insect cells, mammalian cells and the like. Neuroblastoma cells such as IMR32, SMS-SAN, NGP and the like may also be used.
本発明に係るスクリーニング方法に用いることのできるモデル非ヒト動物としては、ヒトを除いた哺乳動物、サル、マウス、ラット等および、線虫、昆虫等が挙げられるがこれらに限られない。 Examples of model non-human animals that can be used in the screening method according to the present invention include, but are not limited to, mammals excluding humans, monkeys, mice, rats, etc., nematodes, and insects.
候補化合物としては、低分子化合物、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、転写因子、融合タンパク質、核酸(DNA、RNA、shRNA、siRNA等)などが挙げられるがこれらに限られない。スクリーニングには、適当な化合物ライブラリーやコンビナトリアルライブラリーに含まれる化合物を用いてもよい。細胞の培養条件や候補化合物の添加条件は、当業者であれば適宜設定することができる。 Candidate compounds include, but are not limited to, low molecular weight compounds, peptides, polypeptides, proteins, transcription factors, fusion proteins, nucleic acids (DNA, RNA, shRNA, siRNA, etc.) and the like. For screening, compounds contained in an appropriate compound library or combinatorial library may be used. Cell culture conditions and candidate compound addition conditions can be appropriately set by those skilled in the art.
本発明に用いることのできる核酸構築物としては、プラスミドベクターやウイルスベクター、特に宿主ゲノムに組み込まれるレトロウイルスベクターが挙げられる。ある実施形態において核酸構築物はレンチウイルスベクターに基づく。当業者であればスクリーニングの目的に応じて、用いるベクターやプロモーター、シグナル配列等を決定し、それらを適当に配置し、核酸構築物を作製することができる。 Examples of nucleic acid constructs that can be used in the present invention include plasmid vectors and viral vectors, particularly retroviral vectors that are integrated into the host genome. In certain embodiments, the nucleic acid construct is based on a lentiviral vector. A person skilled in the art can determine a vector, a promoter, a signal sequence and the like to be used according to the purpose of screening, and arrange them appropriately to prepare a nucleic acid construct.
ある実施形態においてCDX1、CD133、CD133のプロモーターP1、OCT4、又はOCT4のプロモーターA若しくはDは、ヒト由来である。 In one embodiment, CDX1, CD133, CD133 promoter P1, OCT4, or OCT4 promoter A or D is human.
以下の実施例は、例示のみを意図したものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The following examples are intended for illustration only and are not intended to limit the technical scope of the present invention.
材料や試薬は特に断らない限り、市販されているか、又は当技術分野で慣用の手法、公知文献の手順に従って入手又は調製したものである。 Unless otherwise specified, the materials and reagents are commercially available, or obtained or prepared according to methods commonly used in the art and procedures in known literature.
一般的実験方法
トランスフェクション
神経芽腫又は293T細胞を2.5×105個(6 cmプレート)又は1×106個(10 cmプレート)に播種し、翌日2μg(6 cmプレート)又は5μg(10 cmプレート)のpcDNA3(mock)又はpcDNA3-FLAG-hCDX1(FLAG-hCDX1)をLipofectamin 2000(Life Technologies)を用いてトランスフェクションした。トランスフェクション48時間後に細胞を回収し、ウェスタンブロット, RT-PCR, qPCR又はChIPアッセイを行った。
General Experimental Methods Transfection Neuroblastoma or 293T cells are seeded in 2.5 × 10 5 cells (6 cm plate) or 1 × 10 6 cells (10 cm plate) and the
hCDX1の検出
hCDX1は特異的な半定量RT-PCRプライマー (F: TCGGACCAAGGACAAGTACC(配列番号3), R: TGTTGCTGCTGCTGTTTCTT(配列番号4))及び、qPCRプライマー (F: CGGCAGGTGAAGATCTGGTT(配列番号5), R: GGCTGTTGCTGCTGCTGTT(配列番号6))によって検出した。
hCDX1 detection
hCDX1 is a specific semi-quantitative RT-PCR primer (F: TCGGACCAAGGACAAGTACC (SEQ ID NO: 3), R: TGTTGCTGCTGCTGTTTCTT (SEQ ID NO: 4)), qPCR primer (F: CGGCAGGTGAAGATCTGGTT (SEQ ID NO: 5), R: GGCTGTTGCTGCTGCTGTT (SEQ ID NO: 6)).
定量的PCR
定量的PCR(qPCR)は簡単に説明すると、SYBR(登録商標)Premix DimerEraser(登録商標)(Perfect Real Time) (タカラバイオ社)を用いて7500 リアルタイムPCRシステム (アプライドバイオシステムズ社)により行った。定量的PCRに使用したプライマーは以下のとおりである(F:フォワード、R:リバース)。
CD133プロモーターP1 A
F: TGGGAGCGAATATGGCTTTATG 配列番号7
R: CTTAGTGTGCAGCAGTACCAATGC 配列番号8
CD133プロモーターP1 B
F: CAGCTCAGCCGGTCCAAT 配列番号9
R: GGATCTGCCTCAGTCACTTAAAGAT 配列番号10
OCT4プロモーターA
F: GAGGATGGCAAGCTGAGAAA 配列番号11
R: CTCAATCCCCAGGACAGAAC 配列番号12
OCT4プロモーターD
F: GTTGGGGAGCAGGAAGCA 配列番号13
R: GGGGCAGCTCTAACCCTAAA 配列番号14
GAPDH プロモーター
F: TGAGCAGTCCGGTGTCACTA 配列番号15
R: ACGACTGAGATGGGGAATTG 配列番号16。
Quantitative PCR
Briefly, quantitative PCR (qPCR) was performed with a 7500 real-time PCR system (Applied Biosystems) using SYBR (registered trademark) Premix DimerEraser (registered trademark) (Perfect Real Time) (Takara Bio). The primers used for quantitative PCR are as follows (F: forward, R: reverse).
CD133 promoter P1 A
F: TGGGAGCGAATATGGCTTTATG SEQ ID NO: 7
R: CTTAGTGTGCAGCAGTACCAATGC SEQ ID NO: 8
CD133 promoter P1 B
F: CAGCTCAGCCGGTCCAAT SEQ ID NO: 9
R: GGATCTGCCTCAGTCACTTAAAGAT SEQ ID NO: 10
OCT4 promoter A
F: GAGGATGGCAAGCTGAGAAA SEQ ID NO: 11
R: CTCAATCCCCAGGACAGAAC SEQ ID NO: 12
OCT4 promoter D
F: GTTGGGGAGCAGGAAGCA SEQ ID NO: 13
R: GGGGCAGCTCTAACCCTAAA SEQ ID NO: 14
GAPDH promoter
F: TGAGCAGTCCGGTGTCACTA SEQ ID NO: 15
R: ACGACTGAGATGGGGAATTG SEQ ID NO: 16.
RT-PCR
RT-PCRは慣用の方法に従って行った。簡単に説明すると、リコンビナントTaq (タカラバイオ社)を用いてサーマルサイクラーにより行った。RT-PCRに用いたプライマーは以下のものである。
hOCT4
F: AGGCGGCTTGGAGACCT 配列番号17
R: GATGTGGCTGATCTGCTGC 配列番号18
hNANOG
F: AGATGCCTCACACGGAGACT 配列番号19
R: GAGTGGTTGCTCCAGGACT 配列番号20
hKLF4
F: ACCCTGGGTCTTGAGGAAGT 配列番号21
R: ACGATCGTCTTCCCCTCTTT 配列番号22
hSOX2
F: CACAACTCGGAGATCAGCAA 配列番号23
R: GTTCATGTGCGCGTAACTGT 配列番号24
hBMI1
F: TCTGCTGATGCTGCCAATGG 配列番号25
R: CTCCTCATACATGACATCAATCTG 配列番号26
GAPDH
F: ACCACAGTCCATGCCATCAC 配列番号27
R: TCCACCACCCTGTTGCTGTA 配列番号28。
RT-PCR
RT-PCR was performed according to a conventional method. Briefly, a thermal cycler was used using a recombinant Taq (Takara Bio Inc.). The primers used for RT-PCR are as follows.
hOCT4
F: AGGCGGCTTGGAGACCT SEQ ID NO: 17
R: GATGTGGCTGATCTGCTGC SEQ ID NO: 18
hNANOG
F: AGATGCCTCACACGGAGACT SEQ ID NO: 19
R: GAGTGGTTGCTCCAGGACT SEQ ID NO: 20
hKLF4
F: ACCCTGGGTCTTGAGGAAGT SEQ ID NO: 21
R: ACGATCGTCTTCCCCTCTTT SEQ ID NO: 22
hSOX2
F: CACAACTCGGAGATCAGCAA SEQ ID NO: 23
R: GTTCATGTGCGCGTAACTGT SEQ ID NO: 24
hBMI1
F: TCTGCTGATGCTGCCAATGG SEQ ID NO: 25
R: CTCCTCATACATGACATCAATCTG SEQ ID NO: 26
GAPDH
F: ACCACAGTCCATGCCATCAC SEQ ID NO: 27
R: TCCACCACCCTGTTGCTGTA SEQ ID NO: 28.
なお、hOCT4プロモーター領域については、Gerrard L, et al., Stem Cells. 2005;23(1):124-33及びTakahashi K, et al., Cell. 2007 Nov 30;131(5):861-72に報告されている。また、hOCT4プロモーターのChIPアッセイ用プライマーOCT4 ChIP A, B,C, D,EについてはFreberg CT et al., Mol Biol Cell. 2007 May;18(5):1543-53に報告されている。
As for the hOCT4 promoter region, Gerrard L, et al., Stem Cells. 2005; 23 (1): 124-33 and Takahashi K, et al., Cell. 2007
ウェスタンブロット解析
ウェスタンブロットは慣用の方法で行った。簡単に説明すると、1% NP-40を含む緩衝液中で細胞を溶解させ、細胞抽出液を調製した。30μgの細胞抽出液をSDS-ポリアクリルアミドゲル中で電気泳動した後、ナイロン膜へ転写を行った。FLAGタグ付加蛋白質は抗FLAG-M2抗体(シグマ・アルドリッチ社)、CDX1は抗CDX1抗体(アブカム社)、CD133はCD133/2抗体(ミルテニーバイオテク社)を用いて検出を行った。内部コントロールとしては抗チューブリン抗体(Lab Vision社)を用いた。
Western blot analysis Western blots were performed by conventional methods. Briefly, cells were lysed in a buffer containing 1% NP-40 to prepare a cell extract. After 30 μg of the cell extract was electrophoresed in SDS-polyacrylamide gel, it was transferred to a nylon membrane. The FLAG-tagged protein was detected using an anti-FLAG-M2 antibody (Sigma Aldrich), CDX1 using an anti-CDX1 antibody (Abcam), and CD133 using a CD133 / 2 antibody (Milteny Biotech). An anti-tubulin antibody (Lab Vision) was used as an internal control.
[実施例1]
ヒトCDX1のクローニング
ヒト正常大腸由来のcDNAから、hCDX1 103F-EcoRI(GAATTCGTGGGCTATGTGCTGGACAAG、配列番号1)、hCDX1 899R(TGGGGCTATGGCAGAAACTCC、配列番号2)の各プライマーを用いてhCDX1遺伝子を増幅した。増幅した遺伝子は、ベクターpcDNA3-FLAGのタグ下流に連結した(pcDNA3-FLAG-hCDX1)。また、FLAG-hCDX1はレンチウイルスベクター(pHR-SIN-CSGW)にサブクローニングを行った(pHR-SIN-FLAG-hCDX1)。
[Example 1]
Cloning of human CDX1 The hCDX1 gene was amplified from cDNA derived from human normal colon using hCDX1 103F-EcoRI (GAATTCGTGGGCTATGTGCTGGACAAG, SEQ ID NO: 1) and hCDX1 899R (TGGGGCTATGGCAGAAACTCC, SEQ ID NO: 2). The amplified gene was ligated downstream of the vector pcDNA3-FLAG tag (pcDNA3-FLAG-hCDX1). FLAG-hCDX1 was subcloned into a lentiviral vector (pHR-SIN-CSGW) (pHR-SIN-FLAG-hCDX1).
[実施例2]
CD133プロモーターベクターの構築
CD133のプロモーターP1は、PCR法でクローニングを行った。ヒトゲノムDNAを鋳型に、ヒト4番染色体のCD133遺伝子のexon1A上流を含む16087537 - 16084979領域を増幅し、pGL4.17ベクター(プロメガ)のルシフェラーゼ遺伝子の上流に連結し、pGL4.17-2.5k (-1890 +668)とした。pGL4.17-2.5kを鋳型にし、pGL4.17-1.8k (-1890, +10), pGL4.17-1.1k (-1188, +10), pGL4.17-0.4k(-1188, -752), pGL4.17-0.7k (-755, -34), pGL4.17-0.6k (+22, +668)を作製した。
[Example 2]
Construction of CD133 promoter vector
The CD133 promoter P1 was cloned by PCR. 16087537-16084979 region including exon1A upstream of CD133 gene of human chromosome 4 was amplified using human genomic DNA as a template, ligated upstream of the luciferase gene of pGL4.17 vector (Promega), and pGL4.17-2.5k (- 1890 +668). Using pGL4.17-2.5k as a template, pGL4.17-1.8k (-1890, +10), pGL4.17-1.1k (-1188, +10), pGL4.17-0.4k (-1188, -752 ), pGL4.17-0.7k (-755, -34), pGL4.17-0.6k (+22, +668).
pGL4.17-2.5k、pGL4.17-1.8k、pGL4.17-1.1k、pGL4.17-0.6kのインサートの位置関係を図2に示す。pGL4.17-2.5kはプロモーターP1、P2、P3を含む。pGL4.17-1.8kはCD133遺伝子のexon1A上流1.8kの配列を含む。pGL4.17-1.1kはCD133遺伝子のexon1A上流1.1kの配列を含む。pGL4.17-0.6kはプロモーターP2及びP3を含むが、P1は含まない。 FIG. 2 shows the positional relationship of the inserts of pGL4.17-2.5k, pGL4.17-1.8k, pGL4.17-1.1k, and pGL4.17-0.6k. pGL4.17-2.5k contains promoters P1, P2, and P3. pGL4.17-1.8k contains the sequence of 1.8k upstream of exon1A of CD133 gene. pGL4.17-1.1k contains the sequence of 1.1k upstream of exon1A of CD133 gene. pGL4.17-0.6k contains promoters P2 and P3 but not P1.
また、プラスミドpGL4.17-1.1k、pGL4.17-0.4k及びpGL4.17-0.7kのインサートの位置関係を図3に示す。CD133のexon1Aの上流の1.1kの配列を有するのがプラスミドpGL4.17-1.1kであり、当該1.1kの領域のうちのexon1Aに近接する側の0.7kの配列を有するのがプラスミドpGL4.17-0.7kであり、当該1.1kの領域のexon1Aから遠い側の0.4kの配列を有するのがプラスミドpGL4.17-0.4kである。 FIG. 3 shows the positional relationship of the inserts of plasmids pGL4.17-1.1k, pGL4.17-0.4k, and pGL4.17-0.7k. Plasmid pGL4.17-1.1k has a sequence of 1.1k upstream of exon1A of CD133, and plasmid pGL4.17 has a 0.7k sequence on the side close to exon1A in the 1.1k region. The plasmid pGL4.17-0.4k has a 0.4k sequence far from exon1A in the 1.1k region.
[実施例3]
神経芽腫スフェア特異的なCD133プロモーターの探索
無血清培地中でスフェアを形成させた神経芽腫細胞を回収し、ISOGEN (ニッポンジーン)を用いて全RNAを抽出した。1〜5μgの全RNAから、リバトラエースα(東洋紡)を用いてcDNAを合成し、RT-PCRを行った。CD133のORF(exon 2-7)及び、GAPDHを検出するプライマーはTakenobu (Takenobu H et al., Oncogene. 2011 Jan 6;30(1):97-105.)既報のものを使用した。CD133 exon 1A, 1B, 1C, 1D及び1Eの検出には、Tabuらの論文(Tabu K et al, Cell Res. 2008 Oct;18(10):1037-46)のプライマーを使用した。
[Example 3]
Search for CD133 promoter specific to neuroblastoma spheres Neuroblastoma cells that formed spheres in serum-free medium were collected, and total RNA was extracted using ISOGEN (Nippon Gene). From 1 to 5 μg of total RNA, cDNA was synthesized using Ribatraace α (Toyobo), and RT-PCR was performed. As the primers for detecting CD133 ORF (exon 2-7) and GAPDH, Takenobu (Takenobu H et al., Oncogene. 2011
結果を図4に示す。exon1Aはスフェアで強く発現していた。このことから、神経芽腫スフェアでは、exon 1A上流のプロモーターP1を利用してCD133発現が誘導されていることが確認された。
The results are shown in FIG. exon1A was strongly expressed in the sphere. From this, it was confirmed that CD133 expression was induced in the neuroblastoma sphere using the promoter P1 upstream of
[実施例4]
CD133プロモーターアッセイ
以下の手順でCD133プロモーターアッセイを行った。SK-N-BE, SK-N-DZ又はSH-SY5Y神経芽腫細胞を、12ウェルプレートへ5×104個ずつ播種し、一晩接着させた後、各プラスミド0.4 μg, pRL-TK(Promega) 10 ng、pcDNA3-FLAG-hCDX1(0〜100 ng)をLipofectamine 2000(Life Technologies)を用いてトランスフェクションを行った。トランスフェクション48〜72時間後に細胞を回収し、Dual-Luciferase Reporter assay kit(Promega)を用いて、プロモーターの活性を定量した。
[Example 4]
CD133 promoter assay The CD133 promoter assay was performed according to the following procedure. After 5 × 10 4 SK-N-BE, SK-N-DZ or SH-SY5Y neuroblastoma cells were seeded in a 12-well plate and allowed to adhere overnight, each plasmid 0.4 μg, pRL-TK ( Promega) 10 ng, pcDNA3-FLAG-hCDX1 (0-100 ng) was transfected using Lipofectamine 2000 (Life Technologies). Cells were collected 48 to 72 hours after transfection, and promoter activity was quantified using a Dual-Luciferase Reporter assay kit (Promega).
プロモーターアッセイの結果を図5及び図6に示す。図5に示すように、プロモーターP1(1.1k)について最も強いルシフェラーゼ活性が見られた。用いたベクターはpGL4.17であり、細胞はSK-N-DZであった。さらに、この1.1k領域について解析した結果を図6に示す。神経芽腫細胞SH-SY5Yでは0.4kの配列を有するプラスミドpGL4.17-0.4kからのルシフェラーゼ活性が最も強かった。また神経芽腫細胞SK-N-BEにおいても同様の結果となった。この0.4k領域は6つのCDX1結合部位を有する(図7参照)。 The results of the promoter assay are shown in FIGS. As shown in FIG. 5, the strongest luciferase activity was observed for the promoter P1 (1.1k). The vector used was pGL4.17 and the cells were SK-N-DZ. Furthermore, the result of analyzing the 1.1k region is shown in FIG. Neuroblastoma cells SH-SY5Y had the strongest luciferase activity from plasmid pGL4.17-0.4k having a sequence of 0.4k. Similar results were obtained with neuroblastoma cells SK-N-BE. This 0.4k region has 6 CDX1 binding sites (see FIG. 7).
[実施例5]
神経芽腫細胞株IMR32、SMS-SAN、及びNGPにおける種々の転写因子の発現レベルを調べた。発現レベルは定量的PCR(qPCR)およびRT-PCRにより決定した。
[Example 5]
The expression levels of various transcription factors in neuroblastoma cell lines IMR32, SMS-SAN, and NGP were examined. Expression levels were determined by quantitative PCR (qPCR) and RT-PCR.
結果を図8に示す。種々の転写因子の中でも、CDX1の発現がスフェア特異的に増大していることが確認された。こうした結果からCDX1がCD133の発現を調節していると考え、CDX1を形質導入又はノックダウンした場合の影響を調べた。 The results are shown in FIG. Among various transcription factors, it was confirmed that the expression of CDX1 increased sphere-specifically. From these results, it was considered that CDX1 regulates the expression of CD133, and the effect of CDX1 transduction or knockdown was examined.
[実施例6]
神経芽腫細胞中のレンチウイルス仲介hCD133及びhCDX1発現又はノックダウン
レンチウイルスによるpHR-SIN-hCD133 及びpHR-SIN-CSGW-FLAG-hCDX1の発現又はpLKO.1に組み込まれたhCDX1 shRNAの発現方法は、Takenobu及びOchiai論文(Ochiai et al., Oncogene. 2010 May 6;29(18):2681-90) と同様の方法で行った。簡単に説明すると、293T細胞に非増殖型レンチウイルス骨格をコードしたプラスミドと上記プラスミドを共導入し、導入後48時間および72時間にウイルスを含む培養上清を回収した。その培養上清を標的となる細胞の培地に加えることで、当該レンチウイルスの感染を行った。ピューロマイシン耐性を持つshRNAを発現するレンチウイルスを感染した細胞は、1μg/mlピューロマイシン存在下で選択し、ウイルス感染細胞のみを回収した。
[Example 6]
Lentivirus-mediated hCD133 and hCDX1 expression or knockdown in neuroblastoma cells Expression of pHR-SIN-hCD133 and pHR-SIN-CSGW-FLAG-hCDX1 by lentivirus or expression of hCDX1 shRNA incorporated into pLKO.1 , Takenobu and Ochiai (Ochiai et al., Oncogene. 2010 May 6; 29 (18): 2681-90). Briefly, a plasmid encoding a non-proliferating lentiviral backbone and the above plasmid were co-introduced into 293T cells, and the culture supernatant containing the virus was collected 48 hours and 72 hours after the introduction. The culture supernatant was added to the target cell culture medium to infect the lentivirus. Cells infected with lentivirus expressing shRNA with puromycin resistance were selected in the presence of 1 μg / ml puromycin, and only virus-infected cells were collected.
CDX1を形質導入した細胞におけるCD133発現をqPCR及びウェスタンブロット解析により調べた。qPCRの結果を図9に示す。mockトランスフェクトと比較してCDX1形質導入細胞においてCD133の発現が増大しており、CDX1はCD133の発現を誘導することを確認した。
また、ウェスタンブロット解析の結果を図10に示す。CDX1の発現産物が確認された。
CD133 expression in cells transduced with CDX1 was examined by qPCR and Western blot analysis. The result of qPCR is shown in FIG. Compared with mock transfection, CD133 expression was increased in CDX1-transduced cells, confirming that CDX1 induces CD133 expression.
The results of Western blot analysis are shown in FIG. The expression product of CDX1 was confirmed.
さらにCDX1を発現させたときのCD133の発現を調べた結果を図11に示す。神経芽腫細胞SK-N-BEについては、Mockトランスフェクトしたときと比較してCDX1でトランスフェクトした細胞では、CD133 ORF及びCD133のexon1Aの転写が誘導された。この傾向はNGP及び293T細胞についても同様であった。 Further, the results of examining the expression of CD133 when CDX1 is expressed are shown in FIG. For neuroblastoma cells SK-N-BE, transcription of CD133 ORF and CD133 exon1A was induced in cells transfected with CDX1 compared to when Mock transfected. This trend was similar for NGP and 293T cells.
CDX1をノックダウンしたときのCD133の発現を調べた結果を図12に示す。NGPスフェアでは、CDX1をノックダウンすると、Mockトランスフェクトと比較して、CD133の発現が低下した。 The results of examining the expression of CD133 when CDX1 was knocked down are shown in FIG. In the NGP sphere, knocking down CDX1 reduced CD133 expression compared to Mock transfection.
[実施例7]
ChIPアッセイ
CDX1がCD133のプロモーターP1に直接結合するか否かを調べるためにChIPアッセイを行った。このChIPアッセイは、以前に報告された方法により行った(Orlando et al., 1997, Methods,11, 205-214、Fujimura et al., 2006, Development, 133, 2371-2381)。簡単に説明すると、細胞にFLAG-CDX1を発現させ、ホルマリン固定によって蛋白とDNAを架橋した。抗体でCDX1を沈降し、クロマチン免疫沈降を行った。CD133のプロモーターP1ゲノムを定量的PCR法で検出した。具体的な条件や手順は次のとおりである。
[Example 7]
ChIP assay
To examine whether CDX1 binds directly to CD133 promoter P1, a ChIP assay was performed. This ChIP assay was performed by previously reported methods (Orlando et al., 1997, Methods, 11, 205-214, Fujimura et al., 2006, Development, 133, 2371-2381). Briefly, FLAG-CDX1 was expressed in cells, and protein and DNA were cross-linked by formalin fixation. CDX1 was precipitated with antibody and chromatin immunoprecipitation was performed. The promoter P1 genome of CD133 was detected by quantitative PCR. Specific conditions and procedures are as follows.
細胞をトランスフェクションから48時間後に回収した。標識細胞から調製した架橋クロマチンを、正常マウスIgG (eBioscience, San Diego, CA, USA)または、モノクローナル抗Flag抗体(M2; Sigma-Aldrich)で沈殿させた。全DNA(または、インプットDNA)は初期溶解物から単離した。それぞれの画分から抽出したDNAは、qPCRによって解析を行った。 Cells were harvested 48 hours after transfection. Cross-linked chromatin prepared from labeled cells was precipitated with normal mouse IgG (eBioscience, San Diego, CA, USA) or monoclonal anti-Flag antibody (M2; Sigma-Aldrich). Total DNA (or input DNA) was isolated from the initial lysate. DNA extracted from each fraction was analyzed by qPCR.
結果を図13に示す。ChIP(1)ではmockと比較してFLAG-CDX1の値が有意に高く、CDX1はCD133のプロモーターP1に直接結合することが確認された。 The results are shown in FIG. In ChIP (1), the value of FLAG-CDX1 was significantly higher than that of mock, confirming that CDX1 directly binds to the promoter P1 of CD133.
[実施例8]
スフェア形成アッセイ
スフェア形成アッセイに用いた培地は既報の通りである(Takenobu et al., 2011, Oncogene, 30, 97-105)。簡単に説明すると、培地はEGF、FGFおよびB27添加剤を含む無血清培地、SFMというものである。hCDX1を発現又はノックダウンした細胞は1 x 105細胞を6ウェルプレートに、また100細胞を96ウェルプレートに播種し、7日ごとに培地を交換した。培地交換2週間〜1ヶ月後に顕微鏡下でスフェアの個数の計測を行った。
[Example 8]
The sphere formation assay The medium used for the sphere formation assay is as previously reported (Takenobu et al., 2011, Oncogene, 30, 97-105). Briefly, the medium is SFM, a serum-free medium containing EGF, FGF and B27 additives. Cells expressing or knocked down hCDX1 were seeded with 1 × 10 5 cells in 6-well plates and 100 cells in 96-well plates, and the medium was changed every 7 days. The number of spheres was measured under a
hCDX1 shRNAを使用し、CDX1をノックダウンした場合のスフェア形成をアッセイした。結果を図14に示す。Mockトランスフェクトした場合の相対的スフェア数を100とすると、CDX1をノックダウンしたときの形成されたスフェア数は40未満であった(図14右下)。つまり、CDX1のノックダウンによりスフェア形成が抑制された。なお、この実験条件下でCD133の転写量が低下していたことも確認した(図14左下)。 hCDX1 shRNA was used to assay sphere formation when CDX1 was knocked down. The results are shown in FIG. When the relative sphere number at the time of Mock transfection was 100, the number of spheres formed when CDX1 was knocked down was less than 40 (lower right in FIG. 14). In other words, CDX1 knockdown suppressed sphere formation. It was also confirmed that the amount of CD133 transferred was reduced under these experimental conditions (lower left of FIG. 14).
[実施例9]
FACS(Fluorescence Assisted Cell Sorting)解析
FACS解析は以下の手順で行った。まず、ヒトCDX1を発現するレンチウイルス(pHR-FLAG-hCDX1を導入して調製したウイルス)を神経芽腫細胞NGPに感染させ、ウイルス感染1週間後に細胞を回収した。回収した細胞または未感染のNGP細胞をPEラベルされたマウスコントロールIgG(eBioscience)またはCD133/2 PE (clone 293C3, Miltenyi Biotec)で染色し、PE蛍光の強度をFACS Calibur (BD)で解析した。
FACSを用いて神経芽腫細胞のCD133発現を調べた結果を図15に示す。CDX1がCD133の発現を促進することがFACSからも確認された。
[Example 9]
FACS (Fluorescence Assisted Cell Sorting) analysis
FACS analysis was performed according to the following procedure. First, neuroblastoma cells NGP were infected with a lentivirus expressing human CDX1 (a virus prepared by introducing pHR-FLAG-hCDX1), and the cells were collected one week after the virus infection. The collected cells or uninfected NGP cells were stained with PE-labeled mouse control IgG (eBioscience) or CD133 / 2 PE (clone 293C3, Miltenyi Biotec), and the intensity of PE fluorescence was analyzed with FACS Calibur (BD).
The results of examining CD133 expression in neuroblastoma cells using FACS are shown in FIG. It was also confirmed from FACS that CDX1 promotes the expression of CD133.
[実施例10]
CDX1の過剰発現による影響
実験手順は、簡単に説明するとWST法および軟寒天コロニー形成法を用いた。WST法は96穴プレートへ750個の細胞を蒔き、24時間ごとにCell Counting Kit-8試薬 (同仁化学社)を用いて、マイクロプレートリーダー(コロナ社)によって、細胞の増殖を検討した。軟寒天コロニー形成は、5,000個の細胞を0.3 % 寒天 (ディフコ社)を含む培地に懸濁し、3.5 cm細胞培養ディッシュへ加えた。コロニーは播種3週間後に0.05 % MTT溶液 (ナカライテスク社)で一晩染色し、写真を撮影してコロニー数を計測した。
[Example 10]
Effects of CDX1 overexpression The experimental procedure was briefly described using the WST method and the soft agar colony formation method. In the WST method, 750 cells were seeded in a 96-well plate, and cell proliferation was examined with a microplate reader (Corona) using Cell Counting Kit-8 reagent (Dojin Chemical) every 24 hours. In soft agar colony formation, 5,000 cells were suspended in a medium containing 0.3% agar (Difco) and added to a 3.5 cm cell culture dish. Colonies were stained overnight with 0.05% MTT solution (Nacalai Tesque) three weeks after sowing, and photographs were taken to count the number of colonies.
FLAG-hCDX1を過剰発現させたときの、細胞増殖に対する影響を調べた結果を図16に示す。mockトランスフェクトと比較してhCDX1を導入した形質転換細胞(SH-SY5Y CDX1)では、細胞増殖が促進され(図16、左上)、寒天培地上のコロニー形成数もmockトランスフェクト(EGFP)と比較して増大した(図16、右)。 FIG. 16 shows the results of examining the influence on cell proliferation when FLAG-hCDX1 is overexpressed. In transformed cells (SH-SY5Y CDX1) introduced with hCDX1 compared to mock transfection, cell proliferation was promoted (FIG. 16, upper left), and the number of colonies formed on the agar medium was also compared with mock transfection (EGFP). (Fig. 16, right).
[実施例11]
CDX1の腫瘍発育に対する影響
実験手順は、簡単に説明するとヌードマウスへ細胞の皮下導入というものであった。使用した実験動物は、BALB/c Ajcl-nu/nu、雌、5週令であり、ベクターはpHR-SIN-CSGW-FLAG-hCDX1であった。
[Example 11]
Effect of CDX1 on tumor growth The experimental procedure was simply to introduce cells subcutaneously into nude mice. The experimental animals used were BALB / c Ajcl-nu / nu, female, 5 weeks old, and the vector was pHR-SIN-CSGW-FLAG-hCDX1.
CDX1発現の腫瘍発育に対する影響を調べた結果を図17に示す。mockトランスフェクト(GFP)では接種から40日後に腫瘍の大きさが1000 mm3であったのに対してCDX1を過剰発現させた場合は接種から40日後に腫瘍の大きさが約2000 mm3であった。
The results of examining the effect of CDX1 expression on tumor growth are shown in FIG. With mock transfection (GFP), the tumor size was 1000
[実施例12]
CDX1又はCD133の腫瘍初代培養細胞に対する影響
培養細胞にCDX1又はCD133を形質導入した。1×106細胞(スフェア)にレンチウイルスを感染させた(レンチ-X濃縮、無血清、×2回)。2日間インキュベート後、GFP陽性により感染を確認し、細胞どうしをピペッティングにより解離させた。生存細胞をカウントし、96ウェルプレートを使用して100個の細胞を各ウェルに播種した。これを11日インキュベート後、観察を行った。使用した細胞は、2209BM、2302BM、2338BMであった。
[Example 12]
Effect of CDX1 or CD133 on primary cultured cells of tumors Cultured cells were transduced with CDX1 or CD133. 1 × 10 6 cells (spheres) were infected with lentivirus (enriched with lenti-X, serum-free, × 2). After incubation for 2 days, the infection was confirmed by GFP positive, and the cells were dissociated by pipetting. Viable cells were counted and 100 cells were seeded in each well using a 96 well plate. This was incubated for 11 days and then observed. The cells used were 2209BM, 2302BM, 2338BM.
CDX1又はCD133の腫瘍初代培養細胞に対する影響を調べた結果を図18に示す。CDX1も、CD133も、共にスフェア形成を促進した。また、これらの値を平均したものを図19に示す。 FIG. 18 shows the results of examining the effect of CDX1 or CD133 on primary cultured cells of the tumor. Both CDX1 and CD133 promoted sphere formation. Moreover, what averaged these values is shown in FIG.
[実施例13]
CDX1ノックダウンの影響
shRNA技法を用いてCDX1の発現をノックダウンした。用いた細胞はNGP又はIMR32であった。用いたCDX1のノックダウン用shRNAの配列は配列番号35及び配列番号36に示す。なお、配列番号35及び36に示されるのはレンチウイルスを介して組込まれたDNA配列であり、同DNA配列に基づいて合成されるRNA配列がshRNAとしてノックダウンに与る。CDX1をノックダウンした場合のスフェア形成における影響をCD133が部分的にキャンセルすることを確認した結果を図20に示す。
[Example 13]
Effects of CDX1 knockdown
CDX1 expression was knocked down using shRNA technique. The cells used were NGP or IMR32. The sequences of the shRNA for CDX1 knockdown used are shown in SEQ ID NO: 35 and SEQ ID NO: 36. In addition, what is shown by
[実施例14]
CDX1改変細胞における細胞リプログラミング因子遺伝子発現
CDX1改変細胞を使用し、細胞リプログラミング因子の発現に対するCDX1の影響を調べた。過剰発現に用いた細胞株は、SH-SY5Y、SK-N-BE、293Tであり、ノックダウンに用いたスフェア細胞はNGP(1)、NGP(2)、Huh6であった。CDX1を過剰発現させるために細胞にFLAG-CDX1を発現させた。またCDX1のノックダウンにはshRNAを使用した。これらの改変細胞について、山中4因子をはじめ、幹細胞性に関わる分子の発現を半定量的RT-PCR法で検出した。
結果を図21に示す。CDX1はOCT4の転写を促進することが確認された。
[Example 14]
Cell reprogramming factor gene expression in CDX1-modified cells
CDX1 modified cells were used to examine the effect of CDX1 on the expression of cellular reprogramming factors. The cell lines used for overexpression were SH-SY5Y, SK-N-BE, and 293T, and the sphere cells used for knockdown were NGP (1), NGP (2), and Huh6. Cells were expressed FLAG-CDX1 to overexpress CDX1. In addition, shRNA was used for CDX1 knockdown. These modified cells were detected by semi-quantitative RT-PCR for the expression of molecules related to stem cells, including Yamanaka four factors.
The results are shown in FIG. CDX1 was confirmed to promote OCT4 transcription.
また、CDX1のOCT4プロモーターへの結合を調べたChIPアッセイ結果を図22に示す。CDX1はOCT4のプロモーター部位A若しくはDに直接結合することが確認された。実験条件などは、CD133をOCT4に置き換えた以外は上記とほぼ同じであった。 Further, FIG. 22 shows the result of ChIP assay for examining the binding of CDX1 to the OCT4 promoter. CDX1 was confirmed to bind directly to promoter site A or D of OCT4. The experimental conditions were almost the same as above except that CD133 was replaced with OCT4.
被験体から取得されたサンプル中のCDX1遺伝子の発現量を測定することにより、被験体の神経芽腫の悪性度を決定することができ、また、予後を判定することができる。さらに、CDX1の活性を阻害する化合物をスクリーニングすることにより、神経芽腫の治療薬となり得る候補化合物を同定することができる。 By measuring the expression level of the CDX1 gene in a sample obtained from a subject, the grade of malignancy of the subject's neuroblastoma can be determined, and the prognosis can be determined. Furthermore, by screening for compounds that inhibit CDX1 activity, candidate compounds that can be therapeutic agents for neuroblastoma can be identified.
配列番号1〜28 実施例のとおりである。
配列番号29 hCD133
配列番号30 hCD133のプロモーターP1
配列番号31 hOCT4
配列番号32 hOCT4のプロモーターA
配列番号33 hOCT4のプロモーターD
配列番号34 hCDX1
配列番号35 CDX1ノックダウン用shRNA、shCDX1 A
配列番号36 CDX1ノックダウン用shRNA、shCDX1 B
配列番号37 hOCT4のプロモーター領域
配列番号38 hCD133のプロモーターP1の部分配列
SEQ ID NOs: 1-28 As in Examples.
SEQ ID NO: 29hCD133
SEQ ID NO: 30 hCD133 promoter P1
SEQ ID NO: 31hOCT4
SEQ ID NO: 32 hOCT4 promoter A
SEQ ID NO: 33 hOCT4 promoter D
SEQ ID NO: 34hCDX1
SEQ ID NO: 35 shRNA for CDX1 knockdown, shCDX1 A
SEQ ID NO: 36 shRNA for CDX1 knockdown, shCDX1 B
SEQ ID NO: 37 promoter region of hOCT4 SEQ ID NO: 38 Partial sequence of promoter P1 of hCD133
Claims (8)
(a)被験体から取得された、神経芽腫細胞を含むサンプル中のCDX1遺伝子の発現レベルを決定するステップ、
(b)決定されたCDX1遺伝子の発現レベルを、標準と比較するステップ、
を含み、ここでCDX1遺伝子の発現レベルが標準よりも高い場合は神経芽腫細胞の細胞増殖性が高いと決定することの補助となる、前記方法。 A way to help detect high cell proliferative neuroblastoma cells,
(A) determining the expression level of the CDX1 gene in a sample containing neuroblastoma cells obtained from a subject;
(B) comparing the determined CDX1 gene expression level with a standard;
Hints, wherein CDX1 gene expression level is an auxiliary that you determined to be higher than the standard high cell proliferative neuroblastoma cells, said method.
(a)被験体から取得された、神経芽腫細胞を含むサンプル中のCDX1遺伝子の発現レベルを決定するステップ、
(b)決定されたCDX1遺伝子の発現レベルを、標準と比較するステップ、
を含み、ここでサンプル中のCDX1遺伝子の発現レベルが標準よりも高いことは、被験体中の神経芽腫スフェアを形成しうる神経芽腫細胞の存在を示す、前記方法。 A method of detecting neuroblastoma cells capable of forming a neuroblastoma sphere in a subject comprising:
(A) determining the expression level of the CDX1 gene in a sample containing neuroblastoma cells obtained from a subject;
(B) comparing the determined CDX1 gene expression level with a standard;
Wherein the expression level of the CDX1 gene in the sample is higher than the standard indicates the presence of neuroblastoma cells capable of forming neuroblastoma spheres in the subject.
(a)CDX1遺伝子の発現産物タンパク質又はCDX1遺伝子を有する核酸構築物と候補化合物とを、神経芽腫スフェアを形成しうる細胞に導入し、
(b)神経芽腫スフェアを形成しうる条件下、かつ(a)においてCDX1遺伝子を有する核酸構築物を用いた場合は当該核酸構築物中のCDX1遺伝子が発現されうる条件下で、前記細胞を培養し、
(c)形成される神経芽腫スフェアの数を計測すること、及び
(d)前記(c)で計測された数を、陽性対照と比較すること
を含み、
陽性対照は神経芽腫スフェアを形成しうる細胞を、候補化合物の不在下及びCDX1遺伝子の発現産物又はCDX1遺伝子を有する核酸構築物の存在下で、神経芽腫スフェアを形成しうる条件下かつ(a)においてCDX1遺伝子を有する核酸構築物を用いる場合は当該核酸構築物中のCDX1遺伝子が発現されうる条件下で培養したときに形成される神経芽腫スフェアの数であり、
陽性対照と比較して神経芽腫スフェアの形成が抑制されることは、候補化合物がCDX1を阻害することを示す、前記方法。 A method for screening a compound that inhibits CDX1, comprising the following steps:
(A) CDX1 gene and expression product protein or nucleic acid construct having a CDX1 gene candidate compound, introduced into a cell capable of forming a neuroblastoma spheres,
(B) the cells are cultured under conditions capable of forming a neuroblastoma sphere, and when the nucleic acid construct having a CDX1 gene in (a) is used, the CDX1 gene in the nucleic acid construct can be expressed. ,
(C) counting the number of neuroblastoma spheres formed, and (d) comparing the number measured in (c) above with a positive control,
A positive control is a cell that can form neuroblastoma spheres under conditions that can form neuroblastoma spheres in the absence of a candidate compound and in the presence of a CDX1 gene expression product or a nucleic acid construct having a CDX1 gene and (a ) Is the number of neuroblastoma spheres formed when cultured under conditions where the CDX1 gene in the nucleic acid construct can be expressed,
Said method, wherein the formation of neuroblastoma spheres is suppressed compared to a positive control, indicating that the candidate compound inhibits CDX1.
(a)CDX1遺伝子の発現産物タンパク質と候補化合物とを、レポーター遺伝子と機能的に連結されたCD133のプロモーターP1を有する核酸構築物を含む形質転換細胞又はモデル非ヒト動物に加えること、
(b)前記レポーター遺伝子が発現され得る条件下で前記細胞又はモデル非ヒト動物を培養又は生育すること、及び
(c)レポーター遺伝子の発現を検出すること、
を含み、レポーター遺伝子の発現が検出されないことは、候補化合物がCDX1のCD133転写促進活性を阻害することを示す、前記方法。 A method for screening a compound that inhibits CD133 transcription-promoting activity of CDX1, comprising the following steps:
(A) adding an expression product protein of the CDX1 gene and a candidate compound to a transformed cell or model non-human animal containing a nucleic acid construct having the promoter P1 of CD133 operably linked to a reporter gene;
(B) culturing or growing the cell or model non-human animal under conditions where the reporter gene can be expressed; and (c) detecting the expression of the reporter gene.
Wherein the reporter gene expression is not detected indicates that the candidate compound inhibits CD133 transcription-promoting activity of CDX1.
(a)CDX1遺伝子の発現産物タンパク質と候補化合物とを、レポーター遺伝子と機能的に連結されたOCT4のプロモーター配列を有する核酸構築物を含む形質転換細胞又はモデル非ヒト動物に加えること、
(b)前記レポーター遺伝子が発現され得る条件下で前記細胞又はモデル非ヒト動物を培養又は生育すること、及び
(c)レポーター遺伝子の発現を検出すること、
を含み、レポーター遺伝子の発現が検出されないことは、候補化合物がCDX1のOCT4転写促進活性を阻害することを示し、該OCT4のプロモーター配列がOCT4のプロモーターA及び/若しくはDの配列を有するものであり、OCT4のプロモーターAが配列番号32に記載の塩基配列を有し、かつ/又はOCT4のプロモーターDが配列番号33に記載の塩基配列を有する、前記方法。 A method for screening a compound that inhibits the OCT4 transcription-promoting activity of CDX1, comprising the following steps:
(A) adding a CDX1 gene expression product protein and a candidate compound to a transformed cell or model non-human animal comprising a nucleic acid construct having an OCT4 promoter sequence operably linked to a reporter gene;
(B) culturing or growing the cell or model non-human animal under conditions where the reporter gene can be expressed; and (c) detecting the expression of the reporter gene.
Hints, the expression of the reporter gene is not detected, it indicates that the candidate compound inhibits OCT4 transcription promoting activity of CDX1, but the promoter sequences of the OCT4 is having the sequence of the promoter A and / or D of OCT4 The method, wherein OCT4 promoter A has the base sequence set forth in SEQ ID NO: 32 and / or OCT4 promoter D has the base sequence set forth in SEQ ID NO: 33 .
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