TNFにより誘導される遺伝子群の同定とその治療への応用

• Project/Area Number: 13204080
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 中野 裕康 順天堂大学, 医学部, 講師 (70276476)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2001: ¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000)
• Keywords: TNF / アポトーシス / NF-κB / ノックアウトマウス / TRAF / MEF / マイクロアレイ / レトロウイルス

Research Abstract

TNFはある種の腫瘍細胞にはアポトーシスを誘導することが知られているが、大多数の他の細胞にはアポトーシスを誘導せず、むしろ炎症性サイトカインの産生や接着因子などの発現上昇を誘導することから、TNF刺激時にはアポトーシスを誘導するシグナル伝達経路と同時に抗アポトーシス遺伝子の誘導がもたらされると考えられている。しかしながら、このような多彩な機能を有するTNFにより誘導される遺伝子群については完全には明らかにされていない。我々の作製したTNF receptor-associated factor(TRAF)5/TRAF2のダブルノックアウトマウス(DKO)由来の胎児線維芽細胞(MEF)はTNF刺激によるNF-κBの活性化の障害とTNF誘導性細胞死に対する感受性の亢進が認められる。そこでcDNAマイクロアレイを用い、野性型およびDKO由来のMEF細胞をTNF刺激することにより誘導される遺伝子群の発現パターンを検討し、DKO MEFで特異的に発現の低下した遺伝子群をcDNAマイクロアレイを用いて同定することを目的とした。約2万個の遺伝子のスポットされたマイクロアレイを用いた解析の結果、数百個以上の遺伝子がDKO MEFで発現の低下が認められた。そのなかでも候補遺伝子として選択した数十個の遺伝子群のノーザンブロット解析を行い、現在までに未知の遺伝子を含む8個の遺伝子で、野性型に比較しDKO MEFで顕著に発現の減少していることを確認した。そこでこれらの遺伝子のなかで抗アポトーシス機能を発揮する可能性のあるものをレトロウイルスベクターを用いてDKO MEFに遺伝子導入したが、TNF誘導性細胞死に対して抵抗性を獲得するには至らなかった。今後さらにスクリーニングを行っていく予定である。また今後はマイクロアレイ解析以外に、DKO MEFにレトロウイルスベクターで構築したcDNAライブラリーを導入し、TNF誘導性細胞死に抵抗性となるクローンを同定するというような機能的なスクリーニング方法も加えることにより、TNFにより誘導される抗アポトーシス作用の全貌を明らかにしていきたいと思っている。

Research Products

• [Publications] Tada, K.: "Critical Roles of TRAF2 and TRAF5 in Tumor Necrosis Factor-induced NF-κB Activation and Protection from Cell Death"J Biol Chem. 276. 36530-36534 (2001)
• [Publications] Honda, K.: "Molecular basis for hematopoietic/mesenchymal interaction during initiation of Peyer's patch organogenesis"J Exp Med. 193. 621-630 (2001)
• [Publications] Matsushima, A.: "Essential role of nuclear factor (NF)-κB-inducing kinase and inhibitor of κB (IκB) kinase α in NF-κB activation through lymphotoxin β receptor, but not through tumor necrosis factor receptor I"J Exp Med. 193. 631-636 (2001)
• [Publications] Nakayama, M.: "Multiple pathways of TWEAK-induced cell death"J Immunol. 168. 734-743 (2002)
• [Publications] Okazaki, T.: "Impairment of bleomycin-induced lung fibrosis in CD28-deficient mice"J Immunol. 167. 1977-1981 (2001)
• [Publications] Seino, K.: "Protection against Fas-mediated and tumor necrosis factor receptor 1-mediated liver injury by blockade of FADD without loss of nuclear factor-κB activation"Ann Surg. 234. 681-688 (2001)