研究フロンティア（平成 年度学術奨励賞受賞論文）

卵巣発生において卵巣特異的転写因子 FOXL はの発現を抑制する
WT による高澤啓，鹿島田健一

東京医科歯科大学発生発達病態学分野

その転写抑制機構などは不明であり，詳細は明らかでなはじめにい．特に精巣における Sf の転写の正の制御については
哺乳類の性腺の分化は，未分化性腺の発生後に Y 染

SOX が担うと考えられているが［］，これは卵巣での色体上にある Sex-determining region Y （SRY/Sry）の有Sf 発現が上昇しないことを説明できても，発現が抑制無によって精巣・卵巣への分化が決定づけられる［されることを説明することはできない．

］．

マウス精巣においては性決定期である胎生 ．日からわれわれは，卵巣分化における Sf の発現調節に何ら．日 に SRY が 発 現 す る こ と で SRY-box （Sox ）のかの卵巣特異的因子が関与していると仮説を立て，卵巣転写を活性化し，その下流にある一連の精巣分化を誘導

発生およびその維持に必須である FOXL ［する分子の発現が促進される［］．卵巣においては性し，FOXL が卵巣分化における Sf 発現に与える影響］に注目，
Wingless
決定期以降に Forkhead box L （FOXL /Foxl ）を検討した． その結果 FOXL が卵巣発生初期において，-type MMTV integration site family, member （WNT

Sf の発現を能動的に抑制することを示したので，それ/Wnt ），R-spondin- （RSPO /Rspo ）といった卵 巣らについて簡略に報告したい．

特異的因子が発現することで卵巣分化が促進される［（図］と）．

SF （AD BP ，NR A ）/Sf （Ad Bp，NR a ）はは胎仔卵巣において相反的な発現経過をとる

副腎，性腺の発生，分化に必須な転写因子である．これは Sf のノックアウトマウスでは，副腎および性腺が発

われわれはまず胎仔マウス性腺における Sf ，Foxl］，ヒトでは SF 異常症において，副の発現を RT―PCR 法にて定量， 評価した． 既報の通り，腎低形成および性腺の低形成が生じ， XY 性分化疾患

性決定後の胎生 ．日以降，Sf の発現は精巣においてを呈すること［亢進，卵巣において有意に抑制される一方，それとほぼ生しないこと［］から確認される．SF は原始性腺の発生に必須であることに加え，性決定後においては，精同時期に卵巣における Foxl の発現が亢進した（図巣の発生において特に重要な役割を果たす．事実，SFまた，未分化性腺において Sf の上流の制御因子である/Sf の発現パターンは未分化性腺では XX，XY 性腺にことがすでに報告されている Wt および Lhx の発現はおいて均等に発現するのに対し，性決定後では XY 性腺性差を認めなかった．これらは，FOXL が Sf の発現（精巣）において発現が亢進，XX 性腺（卵巣）においてを抑制するというわれわれの仮説と矛盾しないものでは発現が抑制され性腺特異的な発現パターンをとるあった．

［）．

］．性決定後の精巣において SF は，SOX /Sox 性腺特異的エンハンサーである TESCO において，SRY とFOXL は WT ―KTS による共役的に働き SOX /Sox の発現を上昇させる［

in vitro において抑制する］なの転写活性作用をど，種々の精巣分化を誘導する分子の転写活性を正に制御する．一方，性決定後の卵巣においてみられる SF /続いて，内因性 Foxl の発現がないマウス精巣体細胞

Sf 発現の抑制は出生時までの間持続するが，胎生期卵由来であるTM 細胞を用いてin vitroでの解析を行った．

巣発生における SF の役割や，転写が抑制される意義，

TM 細胞に Wt ―KTS ，Lhx を導入したところ，既報

連絡先：高澤 啓，東京医科歯科大学発生発達病態学分野〒 ―東京都文京区湯島 ― ―TEL ： ――
FAX： ――
E-mail：ktakasawa.ped@tmd.ac.jp

通り［ ］，WT ―KTS および LHX によって Sf の発現が亢進することが確認された［ （］図A）．さらに FOXLを共発現することで，WT ―KTS による Sf の発現亢進が FOXL によって用量依存的に抑制されることが確

日本生殖内分泌学会雑誌（2015）20 : 47-51

47

高澤啓他

ᛶỴᐃᮇ
SF1
WT1
GATA4
LHX9

FGF9,PGD2
SRY(+)ᮍศ໬ᛶ⭢⚄⤒ሐSRY(-)SOX9Amh

⢭ᕢ

WNT4
RSPO1

Fst

༸ᕢ

expressionlevel

FOXL2
SRYTime(dpc)

10.5 11.5 12.5
図図認された（図SOX9

性分化の分子機構（マウス）［ ］より改変

マウス胎仔性腺における，の経時的発現（RT―PCR）［ ］
胎生 ．〜 ．日．実線（XX）：卵巣，破線（XY）：精巣．＊＊＊：p＜ ．

B）．一方，FOXL による Sf 発現抑制は哺乳類の間ではよく保存されており，その重要性が示作用は LHX による Sf 転写制御に対しては明らかでは唆されるうえ，Sf の転写を活性化する WT ―KTS，LHXなかった（図C）．

結合領域よりも Sf の近位にあることから，FOXL にFOXL は近 位 promoter に 直 接 結 合 し WT ―よる Sf 転写抑制に重要な役割を果たしている可能性が

KTS による転写活性化を抑制する示唆された．
われわれはこの FOXL 結合配列と思われる部位に対して in vitro のクロマチン免疫沈降（ChIP）アッセイをFOXL による Sf の発現抑制の機序を明らかにする行い，FOXL が Sf 近位プロモーターに直接結合するbp（−〜＋ ）のプロモーことを確認した．さらにその配列に変異を導入したレターを用いてレポーターアッセイを行った．このプロポーターを用いてレポーターアッセイを行ったところ，モーターは胎生 ．日の性腺において，WT ―KTS およ

FOXL による Sf 転写抑制作用が消失することを確認ために，Sf 遺伝子 側び LHX が直接結合することで活性化されることが in

し た（図vivo で確認されている［ ］．レポーターアッセイでも抗作用においては，本シークエンス（−WT ―KTS により Sf プロモーターの転写活性が上昇の結合が必須であることを示している．さらに，WT ―し，それは FOXL によって用量依存的に抑制された（図KTS 結合配列に対する ChIP アッセイでは，WT ―KTSA）．さらに興味深いことに，われわれはこのプロモーB）．こ れ ら は，FOXL の WT ―KTS へ の 拮〜−）への Sf 近位プロモーターへの結合が FOXL の存在下にター領域内に FOXL の結合モチーフと相同性の高い配よって阻害されなかったため，FOXL の（−列を（−への結合は WT の DNA への結合を阻害しないことが示48〜−）に見い出した（図日本生殖内分泌学会雑誌

Vol.20 2015）．この配列〜−）

卵巣発生において卵巣特異的転写因子 FOXL は WT による Sf の発現を抑制する

図

強制発現系（TM 細胞）における＊：p＜ ．

A

発現（RT―PCR）［ ］

B

近位プロモーターを用いたルシフェラーゼアッセイ［ ］
近位プロモーター，B：FOXL 結合配列に変異を導入したプロモーター．
A：＊：p＜ ． ，＊＊：p＜ ． ，NS：有意差なし．

図

WT1-589

LHX9

FOXL2

Sf11-318-240

Mouse
Rat
Human
Cow
Dog-229-222-210

A-CAGCCAGCTGGCCAAGGTCTCTCC--AGTGC
A-CAGCCAGCTGGCCCAGGCCTCCCC--AGTGCAACAGCCAGCTGGTCAAGGCCTCTGC--AGTGC
AACAGCCAGCTGGTCAAGGCCTCC--AGAGTGC
AACAGCCAGCTGGCCAAGGCCTCC--AGAGTGC

ͤFOXL2⤖ྜ䝰䝏䞊䝣 : GTCAAGGT/C
図

近位プロモーターと FOXL 結合配列（− 〜− bp）
WT ―KTS および LHX 結合領域［ ］．FOXL 結合モチーフ［ ］．

研究フロンティア49

啓他

Sf1 expression

高澤WT1
LHX9
SIX1/4
9.5dpc
図

図

ノックアウトマウス胎仔卵巣におけるWT：野生型．＊：p＜ ． ，＊＊：p＜ ．

発現（RT―PCR）［ ］⢭ᕢSOX9FOXL2
༸ᕢ12.5dpc

マウス胎仔性腺におけるP0
発現調節機構による Sf 発現抑制は卵巣分化の比較的早期に限定される可能性が示された．Foxl 以外の抑制機序に関してはされた．以上の結果より，FOXL が Sf 近位プロモー

今後さらなる検討が必要であるが，今回解析に用いた Sf

ターに直接結合することで，WT ―KTS による転写活性近位プロモーターは卵巣発生初期以降（胎生 ．日以を抑制する機序が in vitro において示された．

降）において，部分的にしか機能していない可能性が示
唆されており［ ， ］，そうした卵巣における特異的FOXL は卵巣発生初期に Sf の発現を抑制するエンハンサーの変動などが寄与している可能性がある．
これらについては今後の解析が待たれるところである．

以上で示された FOXL が Sf 発現を抑制する機構が近年，熊本大学藤本らが未分化性腺の発生における Sf

in vivo においても同様に認められるかどうか，という点の発現制御に関わる新たな因子として SIX /SIX を報について検証を行うために，Foxl ノックアウトマウス

告した［ ］が，SIX /SIX の Sf への発現制御におけの胎仔卵巣における Sf の発現を RT―PCR 法で定量しる FOXL の作用に関しては今後の検討課題としたい．
一般に WT―KTS は転写因子として，下流遺伝子の転た．その結果，野生型に対して Foxl ノックアウトマウ
スでは Sf の発現が有意に亢進していた（図）．これ

写活性，もしくは抑制に作用することが知られており，らは卵巣発生において FOXL が Sf の発現を抑制してそれらは標的遺伝子や結合する制御領域によって決まるいることを示唆するものである．さらに，ノックアウトと考えられている．今回の報告は，WT ―KTS が同一のマウスと野生型における Sf 発現の差は胎生 ．日で最標的遺伝子に対し，同一の結合部位において，他の分子も大きく，出生時にはその差を認めなかったことから，（この場合は FOXL ）の存在/非存在によって，転写活FOXL による Sf 発現抑制は卵巣分化の比較的早期に性が抑制されることを示した．こうした WT の転写制限定されると考えられた．

御については，これまで報告がなく，新たな WT の制御機構として興味深いと考えている．WT は性腺だけおわりにではなく，心臓や神経系の発生にも重要であり，今回の発見はそうした臓器発生における WT の機能を検討す

われわれは，卵巣特異的な Sf の転写抑制において，るうえで貴重な示唆を与えるものと考える．

卵巣特異的転写因子である FOXL による能動的な機構が関与することを示した（図

本検討は，卵巣分化を制御する新たな分子機構を明ら）．近年，性分化においかにしたものであり，今後のさらなる検討を通じて ，て，卵巣特異的因子と精巣特異的因子の拮抗的な機構がXX 性分化疾患や卵巣形成不全の原因究明につながるこ報告されるようになっているが，今回の検討の結果は Sfとを期待したい．の転写制御においても，同様の機構が関与し制御されている事を示すものである．
今回の検討より，Sf の卵巣での発現が能動的に抑制されていることが判明したことから，卵巣での Sf の過剰は卵巣発生に何らかの不都合を起こす可能性があるのではないかと考えている．
また，Foxl ノックアウトマウスにおいて，Sf の発現上昇は，胎生 ．日までであったことから，FOXL

50

日本生殖内分泌学会雑誌

Vol.20 2015

謝辞

本稿は年度に日本生殖内分泌学会学術奨励賞を受賞した研究内容をまとめたものである．本稿の執筆の機会を与えてくださいました日本生殖内分泌学会理事長 苛原 稔教授，第 回学術集会会長 北脇 城教授に感謝申し上げます．

卵巣発生において卵巣特異的転写因子 FOXL は WT による Sf の発現を抑制する

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