アクチビンAによる慢性骨髄性白血病の分化/アポトーシス誘導の増殖抑制機構

• Project/Area Number: 11770582
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Hematology
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 福地 由美 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (40250237)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2000: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1999: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: アクチビンA / 慢性骨髄性白血病 / Mcl-1 / アポトーシス / 赤芽球系分化 / エリスロポエチン / Bax / カスパーゼ

Research Abstract

1.慢性骨髄性白血病(CML)細胞株K562のアクチビンAによる増殖抑制機構の解析として、ジアニシジン染色およびWestern blotting(WB)によるヘモグロビン(Hb)の発現量の変化を解析し、K562の増殖抑制が赤芽球系分化によることを明らかにした。
2.アクチビンA刺激によるK562のBcl-2ファミリーおよびカスパーゼファミリーの発現量の変化をWBにより経時的(0〜96hr)に解析した結果、Bcl-2ファミリーでは、昨年度報告したCML細胞株KU812同様にMcl-1の一過性強発現(0.5〜12hr)が認められた。しかし、K562ではKU812でみられたBaxの発現誘導は認められず、Caspase-9および-3の活性型タンパクの発現も認められなかった。
3.赤芽球系細胞に対する生存因子の1つであるエリスロポエチン(EPO)をアクチビンA刺激時に併用しその効果を解析した結果、KU812ではDFF45/ICADの開裂阻止およびHbの蓄積がWBにより認められ、EPOの併用によりアポトーシスが回避され赤芽球系分化が誘導されることが明らかになった。また、EPO単独時およびアクチビンAとEPOの併用時にMcl-1の持続的な発現増加が認められた。一方、K562ではEPO併用の効果は認められず、Mcl-1の持続的な発現増加も認められなかった。
4.アクチビンAによるCML細胞株の増殖抑制におけるMcl-1の役割を明らかにするために、Mcl-1の過剰発現細胞(KU812/mclおよびK562/mcl)を作製し解析した。その結果、KU812/mclではアクチビンAによりDFF45/ICADの開裂阻止およびHbの蓄積が認められ、アクチビンAとEPOをKU812に併用した場合と同様に、アポトーシスが回避され赤芽球系分化が誘導されることが明らかになった。一方対照として作製したKU812/neoでは、KU812と同様にアクチビンAによりアポトーシスが誘導された。K562/mclでは、K562/neoおよびK562と同様にアクチビンAにより赤芽球系分化が誘導され、Mcl-1過剰発現の効果は認められなかった。
以上の結果より、CML細胞ではアクチビンA刺激後早初期にMcl-1の一過性強発現が起こりアポトーシスおよび分化誘導を制御している可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Y.Fukuchi et al.: "Mcl-1, an early-induction molecule, modulates activin A-induced apoptosis and differentiation of CML cells."Oncogene. (in press).
• [Publications] C.Kawamura et al.: "Bone morphogenetic protein-2 induces apoptosis in human myeloma cells with modulation of STAT3."Blood. 96. 2005-2011 (2000)
• [Publications] K.Kinjo et al.: "Arsenic Trioxide (As2O3)-induced apoptosis and differentiation in retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia in hGM-CSF-producing transgenic SCID mice."Leukemia. 14. 431-438 (2000)
• [Publications] 福地由美,木崎昌弘: "APLのモデルマウス"分子細胞治療. 1. 401-406 (2000)
• [Publications] Y.Fukuchi et al.: "Human acute myeloblastic leukemia-ascites model using the human GM-CSF- and IL-3-releasing transgenic SCID mice"Annals of Hematology. 78. 223-231 (1999)
• [Publications] M. Kizaki et al.: "A novel retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia model in vitro and in vivo(Review)"International Journal of Molecular Medicine. 4. in press (1999)
• [Publications] K.Kinjo et al.: "Arsenic Trioxide(As2O3)-induced apoptosis in retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia in vivo and in vitro"Leukemia. (in press).