がん細胞におけるアポトーシスの誘因と機構並びにその制御に関する研究

• 研究課題/領域番号: 07273111
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 国立がんセンター
• 研究代表者: 口野 嘉幸 国立がんセンター研究所, 生物物理部, 部長 (60124418)
• 研究分担者: 須田 貴司 大阪バイオサイエンス研究所, 研究員 (70250090) ; 高橋 秀史 札幌医科大学, 病理学教室, 助手 (40231394) ; 小田 鈎一郎 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (40012736) ; 田沼 靖一 東京理科大学, 薬学部, 教授 (10142449) ; 内藤 幹彦 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (00198011)
• 研究期間 (年度): 1994 – 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 17,200千円 (直接経費: 17,200千円); 1995年度: 17,200千円 (直接経費: 17,200千円)
• キーワード: 翻訳反応 / ナンセンスサプレッション / サプレッサーグルタミンtRNA / UAGコドン / E-box認識転写制御因子

研究概要

アポトーシスは、遺伝子レベルで制御された、核破壊を伴う細胞死の一型で、遺伝子異変などを起こした細胞の増殖を阻止し、それらを殺傷排除することでがんの発生を未然に防ぐ、生体防御の役割を果たしている。このようなことからアポトーシスの機構を解明することは、がんの発生や進展の仕組みを知るだけではなく、がんの進展阻止やがん細胞の殺傷除去に関する方策を考えていく上でも重要である。
アポトーシスに関する研究は、このところ急速な進展をとげ、種々のアポトーシス誘導因子や抑制因子が見いだされるとともに、シグナル伝達の仕組みについても分子レベルで検討されるようになってきた。本研究班でも、各班員が独自に開発した実験系を用いて、がん細胞におけるアポートシス発生の機構を多面的に、かつ分子レベルで理解していくことによって、アポトーシスの実態解明に向けた研究が精力的に展開されてきている。例えば哺乳動物細胞には少なくとも一種のイントロンレスmyc遺伝子が存在していることが明らかにされ、これら遺伝子の発現によってグリオーマ細胞に非常に効率よく、しかもc-Mycの場合と異なり野生型p53の発現に依存することなくアポトーシスが誘導されることが見いだされた。またこれらイントロンレスmyc遺伝子をを用いた実験からMyc蛋白質のdeath domainが初めて同定された。またアポトーシス支配因子Fasの生理的なリガンド(FasL)をコードするcDNAがヒトやマウスからも単離され、膜型および細胞質型FasLの生成機構が明らかにされた。さらに酵母の系を用いて活性型可溶性FasLの大量生産に成功し、えられたFasLを用いて種々のモノクローナル抗体が作成され、高感度のELISA法によるFasL検出システムが構築された。そしてこのシステムが、TまたはNK-LGL白血病やNKリンパ節腫瘍の患者血清での可溶性FasL蛋白質の検出に利用できることが示されたことで、がん診断への応用が期待できるようになってきた。この他、Ara-C,Vp-16,CPTなどの抗がん剤によるアポトーシスがTNFや抗Fas抗体によるものと同じくICEファミリープロテアーゼの活性化を伴うことが示されたり、アポトーシスに特異的なDNAの断片化に関与するエンドヌクレアーゼが胸腺細胞から精製され、対応するcDNAがクローニングされるなど、多くの研究成果が挙げられた。

研究成果

• [文献書誌] Kitanaka, C., et al.: "s-Myc acts as a transcriptional activator and its sequence-specific DNA binding is required for induction of programmed cell death in glioma cells." Cell Death & Differentiation. 2. 123-131 (1995)
• [文献書誌] Miyagi, Y., et al.: "Abundant expression of translation initiation factor EIF-4E in post-meiotic germ cells of the rat testis." Laboratory Investigation. 72. 890-898 (1995)
• [文献書誌] Kuchino, Y., et al.: "Myc-Mediated Apoptosis." Prog. Mol. Subcell. Biol.16. 104-129 (1996)
• [文献書誌] Kubo, T., et al: "Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) can prevent apoptosis of rat cerebellar granule neurons in culture." Dev. Brain Res.85. 249-258 (1995)
• [文献書誌] Yamada, M., et al.: "Epidermal growth factor prevents oxygen-triggered apoptosis and induces sustained signaling in cultured rat cerebral cortical neurons." Eur. J. Neurosci.7. 2130-2138 (1995)
• [文献書誌] Ogasawara, J., et al.: "Selective apoptosis of CD4+CD8+thymocytes by the anti-Fas antibody." J. Exp. Med.181. 485-491 (1995)
• [文献書誌] Tanaka, M., et al.: "Expression of the functional soluble form of human fas ligand in activated lymphocytes." EMBO J.14. 1129-1135 (1995)
• [文献書誌] Watanabe, D., et al.: "Constitutive activation of the Fas ligand gene in mouse lymphoproliferative disorders." EMBO J.14. 12-18 (1995)
• [文献書誌] Oguri-Hyakumachi, N., et al.: "Selective depletion of cyclin-dependent kinases is associated with Fas-mediated apoptosis in human leukemia T cell lines." Int. J. Immunopharm.17. 913-921 (1995)
• [文献書誌] Noguchi, K., et al.: "A recessive mutant of the U937 cell line acquired resistance to anti-Fas and anti-p55 tumor necrosis factor receptor antibodies induced apoptosis." Cell Growth & Differentiation. 6. 1271-1277 (1995)
• [文献書誌] Hanaoka, K., et al.: "Involvement of CD45 in adhesion and suppression of apoptosis of mouse malignant T-lymphoma cells." Cancer Res.55. 2186-2190 (1995)
• [文献書誌] Murakami, M., et al.: "Preventioin of autoimmune symptoms in autoimmune-prone mice by eliminatio of B-1 cells." Int. Immunol.7. 877-882 (1995)
• [文献書誌] Tsuchida, H., et al.: "In vivo regulation of rat neutrophil apoptosis occuring spontaneously or induced with tumor necrosis factor-α or cycloheximide." J. Immunol.154. 2403-2412 (1995)
• [文献書誌] Hachiya, O., et al.: "Inhibition by bacterial lipopolysaccharide of spontaneous and TNF-α-induced human neutrophil apoptosis in vitro." Microbiol. Immunol.39. 715-723 (1995)
• [文献書誌] Yokoyama, N. et al.: "A giant nucleopore protein which binds Ran/TC4." Nature. 376. 184-188 (1995)
• [文献書誌] Ueno, Y., et al.: "Inducion of apoptosis by T2 toxin and other natural toxins in HL-60 human promyelotic leukemia cells." Natural Toxins. 3. 129-137 (1995)
• [文献書誌] Nakajima, T., et al.: "Adenovirus E1A-induced apoptosis elicits a steep decrease in the topoisomerase II α level during the latent phase." Oncogene. 10. 651-662 (1995)