正常ヒト造血幹細胞の増殖・分化におけるMAPキナーゼとSTAT3の機能解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11470213
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 北川 誠一 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (50133278)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 賢一 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (20305618) ; 日野 雅之 大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (50244637)
• Keywords: 造血幹細胞 / 好中球 / MAPキナーゼ / STAT3 / CD34 / SCF / IL-6 / G-CSF

Research Abstract

正常ヒト造血幹細胞(CD34陽性細胞)を用いた解析から、特定のMAPキナーゼサブタイプカスケード(MEK-ERK、MKK3/6-p38及びMKK4/7-JNK)がサイトカイン(SCF、G-CSF、TPO、GM-CSF、IL-6/sIL-6R、IL-3、IL-1β、TNFα、IFNα及びIFNγ)特異的に活性化され、また、STAT3、STAT5a、STAT5b及びSTAT1がこれらのサイトカイン特異的にチロシンリン酸化されることを明らかにした。さらに、SCF、IL-6/sIL-6R及びG-CSFを用いてSTAT3のセリンリン酸化を詳細に解析すると、SCFはERK、IL-6/sIL-6RはH7感受性キナーゼ、G-CSFはERKとH7感受性キナーゼを介してSTAT3のセリンリン酸化を誘導していることが判明した。また、STAT3のセリンリン酸化はPI-3モナーゼによっても制御されていた。さらに、これらのサイトカインを用いてCD34陽性細胞に対する増殖、生存及び細胞周期への導入を解析し、ERKとSTAT3の協調作用によりCD34陽性細胞の生存、細胞周期への導入及び増殖が相乗的に促進されることを明らかにした。MAPキナーゼサブタイプの活性化とその機能的役割は細胞の分化・成熟に伴って変化し、好中球においてはMEK-ERK及びMKK3/6-p38がサイトカイン(G-CSF、GM-CSF、IL-1β及びTNFα)特異的に活性化され、これらの経路がサイトカインによる好中球機能活性化(活性酸素産生、接着及び接着分子の発現増強など)において中心的な役割を果たしていることを明らかにした。今後は、さらにそれぞれのシグナル伝達系の機能解析、細胞分化に伴うシグナル伝達系活性化の変化とその機能的役割並びに骨髄性白血病芽球における異常を明らかにしたいと考えている。

Research Products

• [Publications] Suzuki, K., Hino, M., Kitagawa, S.: "Cleavage of MAP kinases in human neutrophils undergoing apoptosis : role in decreased responsiveness to inflammatory cytokines"J. Immunol.. 166. 1185-1192 (2001)
• [Publications] Takahashi, T., Suzuki, K., Kitagawa, S.: "Activation of human neutrophil by cytokine-activated endothelial cells"Circ. Res.. 88. 422-429 (2001)
• [Publications] Suzuki, K., Hino, M., Kitagawa, S.: "Selective activation of p38 mitogen-activated protein kinase cascade in human neutrophils stimulated by IL-1β"J. Immunol.. 167. 5940-5947 (2001)
• [Publications] Saeki, K., Kitagawa, S., Yuo, A.: "Diverse effects of cytochalasin B on priming and triggering the respiratory burst activity in human neutrophils and monocytes"Int. J. Hematol.. 74. 409-415 (2001)
• [Publications] Aoyama, Y., Suzuki, K., Kitagawa, S.: "A novel cell surface antigen, 4C8, is expressed on human eosinophils"Cytometry. (in press). (2002)