転写因子HAND2は、ヒト子宮内膜間質細胞における遺伝子の転写をアップレギュレートする

The transcription factor HAND2 up-regulates transcription of the gene in human endometrial stromal cells.

• Hiromi Murata
• Susumu Tanaka
• Tomoko Tsuzuki-Nakao
• Takeharu Kido
• Maiko Kakita-Kobayashi
• Naoko Kida
• Yoji Hisamatsu
• Hiroaki Tsubokura
• Yoshiko Hashimoto
• Masaaki Kitada
• Hidetaka Okada

抄録

ヒトの子宮内膜の増殖、分泌、脱分化などの周期的な変化は、規則的な月経周期の間に起こります。心臓および神経堤誘導体発現転写因子2（HAND2）は、ヒト子宮内膜間質細胞（ESC）のプロゲスチン誘発性脱分化において重要な転写因子であり、HAND2はヒト子宮内膜間質細胞（ESC）のプロゲスチン誘発性脱分化において重要な転写因子である。HAND2は、子宮ナチュラルキラー（uNK）細胞の活性化と生存に必要な重要な免疫因子であるインターロイキン15（IL15）を調節していることが示唆されています。活性化されたuNK細胞は、らせん状動脈のリモデリングを促進し、免疫耐性を誘導するサイトカインを分泌します。これまで、ヒトESCの発現を制御する転写因子を評価した研究はありませんでした。本研究では、HAND2がヒトESCにおける転写制御を制御しているかどうかを検討しました。定量的RT-PCRおよび組織学的解析の結果、ヒト子宮内膜組織の分泌期においてHAND2およびそのレベルが大幅に上昇することが明らかになりました。また、ChIP-定量PCRの結果から、HAND2はヒト遺伝子の上流領域で同定されたHAND2モチーフに結合していることが示唆されました。ルシフェラーゼレポーターアッセイを用いて、ヒト遺伝子の上流領域がESCのエストラジオールとプロゲスチン代表物質（メドロキシプロゲステロン）に応答してレポーター遺伝子の活性をアップレギュレートすることを発見しました。ヒト遺伝子の上流領域はまた、HAND2発現ベクターでのトランスフェクションに対する応答性の増加を示した。注目すべきは、ヒト遺伝子の上流領域におけるHAND2モチーフの欠失および置換変異体は、HAND2トランスフェクションに反応しなかったことである。これらの知見は、HAND2がESCにおけるヒトの転写を直接アップレギュレーションすることを確認した。

Cyclic changes of the human endometrium, such as proliferation, secretion, and decidualization, occur during regular menstrual cycles. Heart- and neural crest derivatives-expressed transcript 2 (HAND2) is a key transcription factor in progestin-induced decidualization of human endometrial stromal cells (ESCs). It has been suggested that HAND2 regulates interleukin 15 (IL15), a key immune factor required for the activation and survival of uterine natural killer (uNK) cells. Activated uNK cells can promote spiral artery remodeling and secrete cytokines to induce immunotolerance. To date, no studies have evaluated the transcription factors that regulate expression in human ESCs. In the present study, we examined whether HAND2 controls transcriptional regulation in human ESCs. Quantitative RT-PCR and histological analyses revealed that HAND2 and levels increase considerably in the secretory phase of human endometrium tissues. Results from ChIP-quantitative PCR suggested that HAND2 binds to a putative HAND2 motif, which we identified in the upstream region of the human gene through analysis. Using a luciferase reporter assay, we found that the upstream region of the human gene up-regulates reporter gene activities in response to estradiol and a progestin representative (medroxyprogesterone) in ESCs. The upstream region of the human gene also exhibited increasing responsiveness to transfection with a HAND2 expression vector. Of note, deletion and substitution variants of the putative HAND2 motif in the upstream region of did not respond to HAND2 transfection. These findings confirm that HAND2 directly up-regulates human transcription in ESCs.

© 2020 Murata et al.