RNAシーケンスは、BV-2ミクログリア細胞のLPS誘導活性化のBET阻害剤JQ1を介した変調の根底にある異なるメカニズムを明らかにします

背景：ミクログリア細胞は、病原体との相互作用を通じて急速に活性化され、その持続的な活性化は、神経変性疾患を開始または増幅する可能性のあるさまざまな炎症誘発性遺伝子、サイトカイン、ケモカインの産生と分泌に関連しています。ブロモドメインと副段階のドメイン（BET）タンパク質は、アセチル化されたヒストンと関連し、標的遺伝子の転写を促進するエピジェネティック調節因子のグループです。新しい合成BET阻害剤であるJQ1は、マクロファージでのIL-6およびTNF-αの発現を阻害することにより、免疫抑制活性を発揮することが証明されました。ただし、JQ1分子ターゲットのゲノム全体の検索は、ミクログリアではほとんど説明されていません。 方法：本研究は、2つのトランスクリプトーム技術を使用して、リポ多糖（LPS）刺激BV-2ミクログリア細胞のJQ1が標的とする抗炎症機能と基礎となる遺伝子を評価することを目的としていました。関連する生物学的経路と機能的遺伝子オントロジーも評価されました。 結果：p≤0.01のカットオフ値と1.5 log2以上の倍率変化により、炎症誘発性サイトカイン、ケモカイン、転写因子を含む214および301遺伝子の発現レベルは、で刺激されたBV-2細胞で上方制御されることがわかりました。それぞれ2時間と4時間のLPS。これらの注釈付き遺伝子の中で、JQ1は78および118の遺伝子の発現を選択的に減少させることがわかりました（それぞれp≤0.01、およびそれぞれ折りたたみ変化≥1.5）。重要なことに、これらの炎症遺伝子はJQ1治療のみの影響を受けなかったことです。さらに、JQ1は、3日齢のICRマウスから分離されたLPS処理した原発性ミクログリア細胞の上清中の重要な炎症および免疫関連遺伝子、およびサイトカイン/ケモカインの発現を減少させることを確認しました。官能基分析を利用して、JQ1の影響を受ける遺伝子は、生物学的調節、免疫系プロセス、および刺激に対する反応に関連する4つのカテゴリに分類されました。さらに、この研究で得られた生物学的経路と機能的ゲノミクスは、JQ1処理されたBV-2ミクログリア細胞を介して異なる主要な炎症遺伝子の抑制を促進する可能性があります。 結論：これらの前例のない結果は、炎症を介した神経変性疾患の予防または治療的治療の候補としてのBET阻害剤JQ1を示唆しています。

BACKGROUND: Microglial cells become rapidly activated through interaction with pathogens, and their persistent activation is associated with the production and secretion of various pro-inflammatory genes, cytokines, and chemokines, which may initiate or amplify neurodegenerative diseases. Bromodomain and extraterminal domain (BET) proteins are a group of epigenetic regulators that associate with acetylated histones and facilitate the transcription of target genes. A novel synthetic BET inhibitor, JQ1, was proven to exert immunosuppressive activities by inhibiting the expression of IL-6 and Tnf-α in macrophages. However, a genome-wide search for JQ1 molecular targets is largely unexplored in microglia. METHODS: The present study was aimed at evaluating the anti-inflammatory function and underlying genes targeted by JQ1 in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV-2 microglial cells using two transcriptomic techniques: global transcriptomic biological duplicate RNA sequencing and quantitative real-time PCR. Associated biological pathways and functional gene ontology were also evaluated. RESULTS: With a cutoff value of P ≤ 0.01 and fold change ≥1.5 log2, the expression level of 214 and 301 genes, including pro-inflammatory cytokine, chemokine, and transcription factors, was found to be upregulated in BV-2 cells stimulated with LPS for 2 and 4 h, respectively. Among these annotated genes, we found that JQ1 selectively reduced the expression of 78 and 118 genes (P ≤ 0.01, and fold change ≥ 1.5, respectively). Importantly, these inflammatory genes were not affected by JQ1 treatment alone. Furthermore, we confirmed that JQ1 reduced the expression of key inflammation- and immunity-related genes as well as cytokines/chemokines in the supernatants of LPS-treated primary microglial cells isolated from 3-day-old ICR mice. Utilizing functional group analysis, the genes affected by JQ1 were classified into four categories related to biological regulation, immune system processes, and response to stimuli. Moreover, the biological pathways and functional genomics obtained in this study may facilitate the suppression of different key inflammatory genes through JQ1-treated BV-2 microglial cells. CONCLUSIONS: These unprecedented results suggest the BET inhibitor JQ1 as a candidate for the prevention or therapeutic treatment of inflammation-mediated neurodegenerative diseases.