トランスジェニックマウスを用いたマクロファージ遊走阻止因子の機能の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670311
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 西平 順 北海道大学, 医学研究科, 助教授 (30189302)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩渕 和也 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教授 (20184898) ; 西村 正治 北海道大学, 医学研究科, 教授 (00208224)
• Keywords: MIF / マクロファージ / サイトカイン / 遺伝子改変動物 / 新生血管

Research Abstract

MIFは,本来リンパ球のみで産生されマクロファージを活性化すると考えられてきたが,免疫担当細胞に限らず血管内皮細胞など種々の組織でも産生され,多くの炎症性疾患に関与することを発表した.エンドトキシン刺激による劇症肝炎や急性呼吸窮迫症候群のモデル動物を作成して,坑MIF坑体投与により致死率や病理組織学的所見が顕著に改善することやanti-CD3による刺激による解析からMIFがTリンパ球の活性化に必須であることを報告した.さらにアトーピー性皮膚炎,膠原病などの難治性疾患の病態に深く関与すること,また脂肪細胞におけるMIFの発現がインスリンやグルコースにより制御されることも示した.
一方,MIFは細胞増殖因子として機能し腫瘍細胞増殖や血管新生に深く関与することも明らかにしてきた.具体的には,ICRマウス由来の癌細胞(Sarcoma180)を用いた皮下移植腫瘍増殖試験において,マウスの背部皮下に移植し,移植後隔日に腫瘍体積の推移を測定したところ,Tgマウスに皮下移植した腫瘍体積はcontrolマウスに比して有意に増加した.また,腫瘍血管新生誘導試験ではSarcoma180細胞を注入したMillipore chamberをマウスの背部皮下に移植し,移植後6日目に腫瘍血管の占有面積を定量的に測定したところ,Tgマウスにおいて血管新生が増強することから,MIFが腫瘍細胞の増殖と血管新生を促進する作用を有すると考えられた.驚くべきことに,9日目以降からTgマウスに移植した癌細胞は退縮し,21日目では完全に消失した.これらのマウスに腫瘍を再度移植しても全て拒絶された.腫瘍免疫を獲得したと考えられ,このことが本研究の主題となる.
MIF刺激による細胞内シグナル伝達系についても解析を進め,リウマチ患者由来の滑膜細胞はMIFに感受性良く反応し,matrix metalloproteinase(MIMP)1,-3の発現が上昇することから,MIFが直接間接の破壊に関わっていることを示した.MMPの発現上昇のシグナル伝達系に関する研究では、MIF刺激によりsrcの自己リン酸化,MAPKK(MEK)及びMAPK(Erk1/2)の活性化が認められた.またラット心筋細胞,骨髄芽細胞を用いた実験から,MIFの作用はsrc-MEK-MAPKを介することも明らかにした.

Research Products

• [Publications] Takase, H.: "Macrophage migration inhibitory factor (MIF) enhances Th1 type cytokine in the human eye"Invest. Opthalmol. Vis. Sci.. 43. 2691-2696 (2002)
• [Publications] Ohkawara, T.: "Amelioration of dextran sulfate sodium-induced colitis by anti-macrophage migration inhibitory factor antibody in mice"Gastroenterology. 123. 256-270 (2002)
• [Publications] Fukuzawa, J.: "Contribution of macrophage migration inhibitory factor to extracellular signal-regulated kinase activation by oxidative stress in cardiomvocytes"J. Biol. Chem.. 277. 24889-24895 (2002)
• [Publications] Bando, H.: "Expression of macrophage migration inhibitory factor in human breast cancer association with nodal spread"Jpn. J. Cancer Res.. 93. 389-396 (2002)
• [Publications] Yamada, G.: "Elevated levels of serum macrophage migration inhibitory factor in patients with pulmonary tuberculosis"Clin. Immunol.. 104. 123-126 (2002)
• [Publications] Yasuda, Y.: "Induction of Cell Arrest by Transfection of Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF)-Antisense Plasmid"Int. J. Mol. Med.. 10. 463-467 (2002)
• [Publications] Sakamoto, W.: "Secretion of macrophage migration inhibitory factor differs from ingterleukin-6 in hydrogen peroxide-and LPS-stimulated human fibroblasts"Int. Immunopharmacol.. 2. 1123-1131 (2002)
• [Publications] Nishio, Y.: "Role of macrophage migration inhibitory factor (MIF) in peripheral nerve regeneration : Anti-MIF antibody induces delay of nerve regeneration and the apoptosis of Schwann cells"Mol. Med.. 8. 509-592 (2002)
• [Publications] Shimizu, T.: "Histochemical analysis of macrophage migration inhibitory factor (MIF) in psoriasis vulgaris"Histochem. Cell Biol.. 118. 251-257 (2002)
• [Publications] Sasaki, Y.: "Suppression of tumor growth through introduction of an antisense plasmid of macrophage migration inhibitory factor"Int. J. Mol. Med.. 10. 579-583 (2002)
• [Publications] Mitamura, Y.: "Vitreous levels of placental growth factor and vascular endothelial growth factor in patients with proliferative diabetic retionopathy"Diabetes Care. 25. 1 (2002)
• [Publications] Yamada, H.: "Decreased serum levels of macrophage migration inhibitory factor in miscarriages with normal chrosome karyotype"Human Reprod.. (in press).
• [Publications] Sugimura, M.: "Recombinant adenovirus vector bearing antisense macrophage migration inhibitory factor (MIF) cDNA prevents acute lipopolysaccharide-induced liver failure in mice"Lab. Invest.. (in press).
• [Publications] Nishihira, J.: "Macrophage migration inhibitory factor (MIF) : Its potential role in tumor growth and tumor-associated angiogenesis"Ann. New York Acad. Sci.. (in press).
• [Publications] 孫白龍: "リゾフォスファチジン酸によるマクロファージ遊走阻止因子の発現誘導と腫瘍増殖"脂質生化学研究. 44. 43-46 (2002)
• [Publications] 坂本亘: "ヒト線維芽細胞のLPS,過酸化水素によるマクロファージ遊走阻止因子の産生,分泌はインターロイキン-6とは異なる"炎症・再生. 22. 139-144 (2002)