前立腺癌細胞株の組織特異性を発現するPSAプロモーターとエンハンサーを備えた新しいプラスミドベクターの開発

標的組織における望ましい遺伝子産物の微分発現は、遺伝子治療の概念の中心です。1つのアプローチは、組織特異的プロモーターを使用して、p53腫瘍抑制遺伝子などの治療遺伝子を駆動することです。前立腺特異抗原（PSA）プロモーターおよび/またはエンハンサーを使用した前立腺癌に対する組織特異的遺伝子治療の実現可能性を判断するために、この研究では、PSAプロモーターとエンハンサーを使用した組織特異的発現ベクターを開発しました。私たちの結果は、クローン化されたPSAプロモーターがPSA産生前立腺癌細胞株（LNCAP）で遺伝子発現を積極的に駆動することを示しました。ただし、非PSA産生前立腺癌細胞株（DU145、PC-3）または非前症性細胞株（HEK-293、SAOS-2）でプロモーター活性はほとんど検出されませんでした。このPSAプロモーターによって駆動される野生型P53遺伝子は、LNCAPの成長を効率的に抑制しました。さらに、PSAエンハンサープロモーターカセットによって駆動されるp53は、in vitroでPSA産生前立腺癌細胞株（LNCAP）の成長をより効率的に抑制しました。これは、PSAエンハンサーとプロモーターによる組織の特異性を管理できたことを示唆しています。さらに、並置されたエンハンサープロモーターカセットは、in vitroでp53発現とアポトーシスの大きな強化を示しました。まとめると、これらの結果は、PSAエンハンサープロモーターが前立腺癌の遺伝子治療の潜在的なツールである可能性を示しています。

Differential expression of the desired gene product in the target tissue is central to the concept of gene therapy. One approach is to use a tissue-specific promoter to drive therapeutic genes, such as the p53 tumor suppressor gene. To determine the feasibility of tissue-specific gene therapy for prostate cancer using prostate specific antigen (PSA) promoter and/or enhancer, in this study, we developed a tissue specific expression vector using a PSA promoter and enhancer. Our results showed that the cloned PSA promoter actively drives gene expression in the PSA-producing prostate cancer cell line (LNCaP). However, barely any promoter activity was detected in the non-PSA producing prostate cancer cell lines (DU145, PC-3) or the non-prostate cell lines (HEK-293, SAOS-2). The wild-type p53 gene driven by this PSA-promoter efficiently suppressed the growth of LNCaP. Moreover, p53 driven by the PSA enhancer-promoter cassette more efficiently suppressed the growth of the PSA-producing prostate cancer cell line (LNCaP) in vitro. This suggest that we were able to manage the tissue specificity by PSA enhancer and promoter. Additionally, the juxtaposed enhancer-promoter cassette showed great enhancement of p53 expression and apoptosis in vitro. Taken together, these results show that PSA enhancer-promoter may be a potential tool for gene therapy for prostate cancer.