ヒト線維芽細胞における自己刺激によるGM-CSFの産生

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04671542
• Research Institution: NATIONAL INSTITUTE OF RADIOLOGICAL SCIENCES
• Principal Investigator: 明石 真言 放射線医学総合研究所, 重粒子治療センター・障害・臨床研究部, 室長 (10222514)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 蜂谷 みさを 放射線医学総合研究所, 重粒子治療センター・障害・臨床研究部, 研究員 (00198756) ; 川瀬 淑子 放射線医学総合研究所, 重粒子治療センター・障害・臨床研究部, 主任研究官 (20161325) ; 鈴木 元 放射線医学総合研究所, 重粒子治療センター・障害・臨床研究部, 室長 (00179201)
• Keywords: ヒト線維芽細胞 / GM-CSF / autocrine / RNA / 恒常性発現

Research Abstract

今年度の研究では、今までに観察したGM-CSF mRNAにおける自己刺激機構が他の遺伝子や他の細胞にもみられる現象であることを明らかにし、また非刺激状態のみならず刺激状態においても遺伝子の発現に自己制御機序がある事をを明らかにした。ヒト線維芽細胞を、無血清の状態で、培養上清中のIL-1を抗IL-1αもしくはβ抗体で中和後、4時間培養し、Manganese superoxide dismutase(MnSOD)mRNAのaccumulationを見たところ、抗IL-1α、β抗体共にMnSOD RNAのconstitutive expressionを減少させ、抗IL-1β抗体は、α抗体より強く抑制した。この事は、GM-CSF mRNAで認められたIL-1による自己刺激機構が他の遺伝子発現にも存在する事を示唆している。また、刺激状態でのIL-1の果たす役割をみるために、線維芽細胞を放射線照射しGM-CSF mRNA、MnSOD mRNAみた。これらの細胞を照射するとGM-CSF mRNA、MnSOD mRNAのレベルは線量依存性に増加し、蛋白質にも増加が認められた。この増加は、時間にも依存して認められた。この細胞に、IL-1を中和する抗IL-1αもしくは抗IL-1βを添加、前培養し、これら抗体の存在化で放射線照射を行うと、放射線によるGM-CSF及びMnSOD mRNAの誘導は阻害された。同様なことがIL-1とよく似た生物学的活性をもつサイトカインTumor necrosis factor(TNF)にも観察された。ヒト単球性白血病細胞THP-1では、放射線によりMnSOD mRNAのレベルが増加するが、産生するTNFを抗体で中和するとこの増加は阻止され、骨髄性白血病細胞KG1では照射によるWAF1/p21の増加もTNFの産生を阻害することで抑制された。これらのサイトカインによる遺伝子発現は、いずれも転写及び転写後の調節によることも明らかにされた。

Research Products

• [Publications] Akashi M,et al: "Role number and location of AUUUA sequences for stabilization" Blood. 83. 3182-3187 (1994)
• [Publications] Hayashi O,Akashi M,: "Detection of interleukin-1 activity in human Bladder cancer cell lines" J.Urol. 151. 750-753 (1994)
• [Publications] Uzawa R,Akashi M,et al: "Radiosensitivity of CD45RO+naive cells in culture." Radiat.Res. 137. 25-33 (1994)
• [Publications] Kawase Y,Akashi,et al: "Effect of recombinant granulocyte colony-stimulating factor on induction of myeloid leukemias by X-irnadiation" Blood. 82. 2163-2168 (1993)
• [Publications] Akashi M,et al: "Irradiation increases levels of GM-CSF through RNA stabilization which requires an AU-rich region in cancer cells" Biochem Biophys Res Commun. 189. 986-993 (1992)
• [Publications] Akashi M,et al: "Colony stimulating factorsi regulatin of production" Proceeding of Modern Tends in Human Leukemio. 35. 79-90 (1992)
• [Publications] Akashi M,et al: "Irradiation Increases Manganese Superoxide Dismutase mRNA in Human Fibroblasts:Possible Mechanisms for its Acumulation." J.Biol Chem.in press. (1995)
• [Publications] Hachiya M,Akashi M: "Irradiation increases expression of GM-CSF in Human fibroblasts by Transcriptional and Posttrans criptional Regulation" Exp.Cell Res.214. 343-350 (1994)
• [Publications] Hachiya M,Akashi M: "Mutant p53 Proteins behave in a dominant,Negative fashion in vivo" Articancer Res.14. 1853-1860 (1994)