アポトーシスの分子解析とその癌治療への応用

• 研究課題/領域番号: 10154203
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: (財)大阪バイオサイエンス研究所
• 研究代表者: 垣塚 彰 財団法人 大阪バイオサイエンス研究所, 第4研究部, 研究部長 (80204329)
• 研究期間 (年度): 1998 – 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 40,000千円 (直接経費: 40,000千円); 1999年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円); 1998年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
• キーワード: 癌治療 / アポトーシス / ポリグルタミン / SEKI-JNK / PML body / ドロソフィラ / がん治療 / タモキシフェン / SEKI

研究概要

近年、癌に対する分子レベルの研究は長足の進展をみせ、全く不明であった癌における様々な異常(増殖:細胞死:分子)の分子基盤が少しずつ明らかになってきた。しかしながら、これらの進展が癌治療の概念及び実体に対して大きく変革をもたらしていると言える状況には依然として至っておらず、新しい治療戦略の模索が行われているのが現状である。本研究は、アポトーシスの誘導を癌治療の基本戦略に位置付け、これまでに研究されてきたアポトーシス誘導分子が引き起こす分子メカニズムを詳細に解析することによって、これまで明らかになっていないアポトーシス誘導の作用点を検索し、癌の新しい治療に結びつく基礎研究を行うことを目的とし、本年度は以下の成果を得た。
(1)ポリグルタミンの核内細胞死シグナル励起部位としてのPML bodyの同定。
ポリグルタミンが細胞死を誘導するときに核内で凝集しSEK1-JNKの細胞死シグナルを活性・伝達している部位がPML bodyであることを明らかにした。PML bodyは、以前に我々が急性前骨髄球性白血病(APL)の原因となるPLM-RARの細胞内標的部位として同定した核内のサブドメインである。
(2)亜砒酸によるPML bodyでのSEK1の活性化。
APL細胞を亜砒酸で処理するとそれまで分散していたPML bodyが再構成され、続いてAPL細胞は細胞死におちいる。この過程で、ポリグルタミンの場合と同様に再構成されてPML bodyでSEK1が活性化されていることを明らかにした。
(3)ドロソフィラの遺伝学を用いたポリグルタミンが誘導する細胞死に関わる遺伝子群の検索。
ポリグルタミンを複眼特異的に発現するトランスジェニックフライと染色体の種々の領域に欠損をもつ変異体と交配し、欠失により表現型(rough eyes)を憎悪または抑制する10数箇所の染色体領域を同定した。

研究成果

• [文献書誌] Yasuda, S. et al.: "Triggering of neuronal cell death by accumulation of activated SEK1 on nuclear polyglutamine aggregations in PML bodies"Genes to Cells. 4. 743-756 (1999)
• [文献書誌] Sanchez, I. et al.: "Caspase-8 is required for cell death induced by expanded polyglutamine repeats"Neuron. 22. 623-633 (1999)
• [文献書誌] Kakizuka, A.: "Protein Precipitation : A common etiology in neurodegenerative disorders?"Trends in Genetics. 14. 396-402 (1998)
• [文献書誌] Kokubun, M. et al.: "Apoptosis-mediated regulation of recombinant human granulocyte colony-stimulating factor production by genetically engineered fibroblasts"Gene Therapy. 5. 923-929 (1998)
• [文献書誌] Kodaira, H. et al.: "Fas and Mutant estrogen receptor chimeric gene : A novel suicide vector for tamoxifen-inducible apoptosis"Jpn. J. Cancer Res.. 89. 741-747 (1998)
• [文献書誌] Imaizumi, M. et al.: "Mutations in the E-domain of RAR alpha portion of the PML/RAR alpha chimeric gene may confer clinical resistance to all-trans retinoic acid in acute promyelocytic leukemia"BLOOD. 92. 374-382 (1998)
• [文献書誌] Yamaguchi, M. et al.: "Retardation of skeletal development and cervical abnormalities in transgenic mice expressing a dominant-negative retinoic acid receptor in chondrogenic cells"Proc. Nat. Acad. of Sci. U.S.A. 95. 7491-7496 (1998)
• [文献書誌] Segawa, T. et al.: "Prostate-specific amplification of expanded polyglutamine expression : A novel approach for cancer gene therapy"Cancer res.. 58. 2282-2287 (1998)
• [文献書誌] Wellington, C.L.et al.: "Caspase Cleavage of gene products assocated with triplet expansion disorders generates truncated fragments containing the polyglutamine tract"Journal of Biological Chemistry. 273. 9158-9167 (1998)
• [文献書誌] Nakamoto, M. Ikeda, H., & Kakizuka, A.: "Genetic and Molecular Studies of Machado-Joseph Disease."In Genetic Instabilities and Hereditary Neurological Diseases. eds Wells, R. D. and Warren, S. T.(Academic Press, SanDiego). 15 (1998)
• [文献書誌] Wellington, C.L., et al.: "Caspase Cleavage of gene products assocated with triplet expansion disorders generates truncated fragments containing the polyglutamine tract" J.Biol.Chem.273. 9158-9167 (1998)
• [文献書誌] Segawa,T., et al.: "Prostate-specific amplification of expanded polyglutamine expression : A novel approach for cancer gene therapy" Cancer Res.58. 2282-2287 (1998)
• [文献書誌] Yamaguchi, M., et al.: "Retardation of skeletal development and cervical abnormalities in transgenic mice expressing a dominant-negative retinoic acid receptor in chondrogenic cells" Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.95. 7491-7496 (1998)
• [文献書誌] Imaizumi, M., et al.: "Mutations in the E-domain of RAR alpha portion of the PML/RAR alpha chimeric gene may confer clinical resistance to all-trans retinoic acid in acute promyelocytic leukemia" BLOOD. 92. 374-382 (1998)
• [文献書誌] Kodaira, H., et al.: "Fas and Mutant estrogen receptor chimeric gene : A novel suicide vector for tamoxifen-inducible apoptosis" Jpn.J.Cancer Res.89. 741-747 (1998)
• [文献書誌] Kokubun, M., et al.: "Apoptosis-mediated regulation of recombinant human granulocyte colony-stimulating factor production by genetically engineered fibroblasts." Gene Therapy. 5. 923-929 (1998)
• [文献書誌] Kakizuka, A.: "Protein Precipitation : A common etiology in neurodegenerative disorders?" Trends in Genetics. 14. 396-402 (1998)
• [文献書誌] Sanchez, I., et al.: "Caspase-8 is required for cell death induced by expanded polyglutamine repeats" Neuron. in press. (1999)
• [文献書誌] Nakamoto M., et al.: "Genetic Instabilities and Hereditary Neurological Diseases" eds Wells, R.D.and Warren, S.T.(Academic Press), 829 (1998)