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ヒ素化合物による白血病細胞のアポトーシス,分化誘導の分子制御機構とその臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 11671015
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 血液内科学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

木崎 昌弘  慶応義塾大学, 医学部, 講師 (20161432)

研究分担者 池田 康夫  慶応義塾大学, 医学部, 教授 (00110883)
福地 由美  慶応義塾大学, 医学部, 助手 (40250237)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードヒ素 / 白血病 / アポトーシス / 細胞分化 / レチノイン酸 / GM-CSF / SCID マウス / PML / RARα / 細胞周期 / SCIDマウス / Bcl-2 / Bax
研究概要

ヒ素化合物は急性前骨髄球性白血病(APL)細胞のアポトーシス誘導を介して、実際にレチノイン酸耐性APLにも有効であることが知られ注目されているが、その分子作用機構については明らかでない。本研究においては、われわれが樹立したレチノイン酸耐性APL細胞株UF-1細胞およびヒトGM-CSFを産生するトランスジェニックSCIDマウスを用いたAPLマウスモデルを用いて、ヒ素化合物の作用機構をin vitroおよびin vivoにて解析するとともに、臨床応用を目指した新しいヒ素の投与法の開発に関する研究を施行した。ヒ素はレチノイン酸感受性APL細胞株NB4およびレチノイン酸耐性APL細胞株UF-1を細胞周期G1期に停止させ、アポトーシスを誘導した。ウエスタンブロットによる解析では、ヒ素はNB4細胞ではBcl-2の低下を、UF-1細胞ではBaxの発現上昇によりアポトーシスを誘導した。さらにAPLに特異的なPML/RARαキメラ蛋白は両細胞ともに濃度依存性に分解された。次いでヒ素のin vivoでの効果を検討するために、ヒトGM-CSF産生トランスジェニックSCIDマウスを用いての検討したところ、このマウスにおいてはAPL細胞の分化が誘導された。当該マウスでは血清中に高濃度のヒトGM-CSFが含まれるため、in vitroにおいてヒ素化合物とGM-CSFを併用したところNB4細胞、UF-1細胞ともに成熟顆粒球に分化誘導された。この両者の併用による分化誘導機構について検討したところGM-CSFはJak2キナーゼをリン酸化し、活性化することによりヒ素によるアポトーシスシグナルを阻止し、細胞分化を誘導することが明らかになった。これらの結果によりヒ素化合物の臨床応用に際しては、その毒性や発癌性を極力減じるためにも、GM-CSFの併用は効果的と考えられた。今後はこれまでの研究成果ふまえDNAチップ等の方法を用いてヒ素化合物の直接の標的遺伝子の単離、機能解析を継続していく予定である。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] 木崎昌弘: "レチノイン酸受容体と白血病"医学のあゆみ. 190. 335-340 (1999)

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  • [文献書誌] 木崎昌弘: "急性前骨髄球性白血病の分化誘導療法-レチノイン酸とヒ素"内科. 84. 518-520 (1999)

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  • [文献書誌] 木崎昌弘: "白血病の分化誘導療法の新しい展開"臨床血液. 41. 173-176 (2000)

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  • [文献書誌] 福地由美 他: "APLのモデルマウス"分子細胞治療. 1. 401-406 (2000)

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  • [文献書誌] 木崎昌弘: "白血病の分化誘導療法"日本医師会雑誌. 124. S308-S310 (2000)

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  • [文献書誌] Muto A, et al: "1, 25-di hydrohyvitamin D_3 induces differentiation of retinoic acid-resistant APL cell line (UF-1) associated with expression of P21 and P2F"Blood. 93. 2225-2233 (1999)

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  • [文献書誌] Kinje K, et al: "Serum thrombopoietin and erythropoietin levels in patients with acute promyelocytic leukaemia during all-trans retinoic acid treatment."Br.J.Haematol.. 105. 382-387 (1999)

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  • [文献書誌] Fukuchi Y. et al: "Human acute myeloblastic leukemia ascites model using the human GM-CSF and IL-3-releasing transgenic SCID mice"Ann.Hematol.. 78. 223-231 (1999)

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  • [文献書誌] Kizaki M. et al: "A novel retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia model in vitro and in vivo"Int.J.Mol.Med.. 4. 359-364 (1999)

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  • [文献書誌] Matsushita H. et al: "Induction of apoptosis in myeloid leukemic cells py ribozymes targeted against AML1/MIG8."Br.J.Cancer. 79. 1325-1331 (1999)

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  • [文献書誌] Kinjo K, et al: "Arsenic Trioxide(As_2O_3)-induced apoptosis and differentiation in retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia model in hGM-CSF-producing transgenic SCID mice."Leukemia. 14. 431-438 (2000)

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  • [文献書誌] Yamato K, et al: "Dissociation of bone morphogenetic protein-mediated growth arrest and apoptosis of mouse B cells by HPV-16 E6/E7"Exp.cell Res.. 257. 198-205 (2000)

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  • [文献書誌] Kawamura C. et al.: "Bone morphogenetic protein (BMP)-2 induces apoptosis in human myeloma cells with modulation of STAT3"Blood. 96. 2005-2011 (2000)

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  • [文献書誌] Fukuchi Y., et al: "Mcl-1, an early-induction molecule, modulates action A-induced apoptosis and differentiation of CMC cells"Oncogene. (in press).

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  • [文献書誌] 木崎昌弘: "Annual Review 血液1999"高久史麿,溝口秀昭,小宮山淳,坂田洋一,金倉讓(編). 257 (1999)

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  • [文献書誌] Kizaki M.: "Molecular targets for hematological malignancies and cancer"Niho Y(ed). 198 (2000)

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  • [文献書誌] Kizaki M: "Ribotyme Technology and application"Krupp G and Gauer R(eds). 514 (2000)

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  • [文献書誌] Kizuki M: "Cell therapy Keio University Symposia for Life Science and Medicine"Ikida Y, Hata J, Koyasu S, Kawakomi Y, Hottori Y (eds). 240 (2000)

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  • [文献書誌] Muto A, Kizaki M, Yamato K, Kawai Y, Matsushita-Kamata M, Ueno H, Ohguchi M, Nishihara T, Koeffler HP and Ikeda Y: "1,25-dihydroxyvitamin D3 induces differentiation of retinoic acid-resistant APL cell line (UF-1) associated with expression of p21^<WAF1/CIP1> and p27^<KIP1>"Blood. 93 (7). 2225-2233 (1999)

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  • [文献書誌] Kinjo K, Kizaki M, Takayama N, Michikawa N, Oda A, Okamoto S, Tahara H, Kato T, Miyazaki H and Ikeda Y: "Serum thrombopoietin and erythropoietin levels in patients with acute promyelocytic leukaemia during all-trans retinoic acid treatment."British Journal of Haematology. 105 (2). 382-387 (1999)

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  • [文献書誌] Fukuchi Y, Miyakawa Y, Kizaki M, Umezawa A, Shimamura K, Kobayashi K, Kuramochi T, Hata J, Ikeda Y, Tamaoki K, Nomura T, Ueyama Y and Ito M: "Human acute myeloblastic leukemia-ascites model using the human GM-CSF-and IL-3-releasing transgenic SCID mice."Annals of Hematology. 78 (5). 223-231 (1999)

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  • [文献書誌] Kizaki M, Fukuchi Y and Ikeda Y: "A novel retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia model in vitro and in vivo."International Journal of Molecular Medicine. 4 (4). 359-364 (1999)

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  • [文献書誌] Matsushita H, Kizaki M, Kobayashi H and Ikeda Y: "Induction of apoptosis in myeloid leukemic cells by ribozymes targeted against AML1/MTG8."British Journal of Cancer. 79 (9/10). 1325-1331 (1999)

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  • [文献書誌] Kinjo K, Kizaki M, Muto A, Fukuchi Y, Umezawa A, Yamato K, Nishihara T, Hata J, Ito M, Ueyama Y and Ikeda Y: "Arsenic trioxide (As2O3)-induced apoptosis and differentiation in retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia model in hGM-CSF-producing transgenic SCID mice."Leukemia. 14 (3). 431-438 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamato K, Hashimoto S, Okahashi N, Ishisaki A, Nonaka K, Koseki T, Kizaki M, Ikeda Y and Nishihara T: "Dissociation of bone morphogenetic protein-mediated growth arrest and apoptosis of mouse B cells by HPV-16 E6/E7."Experimental Cell Research. 257 (1). 198-205 (2000)

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  • [文献書誌] Kawamura C, Kizaki M, Yamato K, Uchida H, Fukuchi Y, Hattori Y, Koseki T, Nishihara T and Ikeda Y: "Bone morphogenetic protein (BMP)-2 induces apoptosis in human myeloma cells with modulation of STAT3."Blood. 96 (6). 2005-2011 (2000)

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  • [文献書誌] Fukuchi Y, Kizaki M, Yamato K, Kawamura C, Umezawa A, Hata J, Nishihara T and Ikeda Y: "Mcl-1, an early-induction molecule, modulates activin A-induced apoptosis and differentiation of CML cells."Oncogene. (in press).

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  • [文献書誌] Kizaki M: "Molecular mechanisms of retinoid-resistance in acute promyelocytic leukemia (APL) and recent advances of differentiation-inducing therapy for leukemia."Molecular targets for hematological malignancies and cancer.. Y.Niho (ed) Kyushu University Press, Fukuoka, Japan. 75-84 (2000)

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  • [文献書誌] Kizaki M, Matsushita H and Ikeda Y: "Therapeutic applications of ribozymes for leukemic cells with t(8 ; 21) and the mechanism of their anti-leukemic effect."Ribozyme technology and applications. G.Krupp and R.Gauer (eds) Bio Techniques Books, Eaton Publishing, Natick, MA. 483-500 (2000)

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  • [文献書誌] Kizaki M: "A novel acute promyelocytic leukemia model : from cell to murine system. In : Cell therapy."Keio University Symposia for Life Science and Medicine. Y.Ikeda, J.Hata, S.Koyasu, Y.Kawakami and Y.Hattori (eds) Springer-Verlag Tokyo, Tokyo, Japan. Vol.5. 133-142 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinjo K, et al.: "Arsenic trioxide (As_2 O_3) -induced apoptosis and differentiation in retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia model in hGM-CSF-producing transgenic SCID mice"Leukemia. 14(3). 431-438 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yamato K, et al: "Dissociation of bone morphogenetic protein-mediated growth arrest and apoptosis of mouse B cells by HPV-16 E6/E7."Exp.Cell Res.. 257(1). 198-205 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kawamura C. et al: "Bone morphogenetic protein (BHP) -2 induces apoptosis in human myeloma cells with modulation of STAT3."Blood. 96(6). 2005-2011 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuchi Y, et al: "Mcl-1, an early-induction molecule, modulates activin A-induced apoptosis and differentiation of CML cells."Oncogene. (in press).

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kizahi M: "Molecular targets for hamatological malignances and cancer"Y Niho. 198 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kizahi M: "Cell therapy"Y.Ikeda, J.Hata, S.Koyasu, Y.Kawakami and Y.Hattori. 240 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kinjo K., et al.: "Arsemic Trioxide(AS_2O_3)-induced apoptosis and differentiation in retinoic acid-resistant APL model in hGM-CSF-producing transgenic SCID mice"Leukemia. (in press). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshinari,M. et al.: "G-CSF induces apoptosis of a human ocute promyeclocytic leukemia all line,UF-1;Possible involvement of Stat 3 activation and altered Bax protein"Tohoku J Exp. Med.. 189. 71-82 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kizaki M. et al.: "A novel retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia model in vitro and in vivo"Int.J.Mol.Med.. 4. 359-364 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuchi Y. et al.: "Human AML-ascites model:Establishment in hGM-CSF and hIL-3 transgenic SCID mice"Ann. Hematol.. 78. 223-231 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Muto A. et al.: "1.25-dihydroxy vitamin D_3 induces differentiation of retinoic acid-resistant APL all line(UF-1) associated with expression of P21 and P27"Blood. 93. 2225-2233 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Matsushita A. et al.: "Induction of apoptosis in myeloid leukemic cells by ribozymes targeted against AML1/MTG8"Br.J.Cancer. 79. 1325-1333 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kizaki M: "Ribozymes technology and applications"Krapp G and Gauer R (in press). (2000)

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      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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