白血病細胞の細胞周期、増殖・分化およびアポトーシスの制御分子機構

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06454349
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 斎藤 政樹 自治医科大学, 医学部, 教授 (60012762)
• 研究分担者: 酒井 尚雄 自治医科大学, 医学部, 助手 (10235111) ; 古川 雄祐 自治医科大学, 医学部, 講師 (00199431) ; 中村 充 自治医科大学, 医学部, 講師 (20198237) ; 大田 雅嗣 自治医科大学, 医学部, 講師 (90160514) ; 北川 誠一 自治医科大学, 医学部, 助教授 (50133278)
• キーワード: 網膜芽腫遺伝子産物Rb / 細胞周期 / cdc2遺伝子産物 / Rbリン酸化抑制 / アポトーシス誘起 / 分化形質発現 / bc1-2遺伝子 / ECM糖蛋白テネイシン

研究概要

本年度は以下の研究成果を得た:(1)TGF-βによる単球性白血病株JOSK-I細胞の増殖抑制は、細胞周期G1後期での増殖停止のためであり、S又はG2/M期では増殖抑制を受けない。このG1後期の増殖停止は、網膜芽腫遺伝子産物Rbの非リン酸化型が蓄積しDNA合成が抑制されるためである。一方、アフィディコリンはG1/S期停止を起こすが、Rbのリン酸化抑制はTGF-βに比べ非常に弱い。分化誘導剤ホルボールエステルもRbリン酸化を抑制するが、これは分化誘導の結果、細胞周期が停止したためと考えられる。未同定のRbキナーゼやcdc2遺伝子産物がRbリン酸化に深く関与していることが示唆された。TGF-βはcdc2のmRNA及び蛋白レベルには影響しないが、cdc2の翻訳速度及びキナーゼ活性を抑制する。従って、TGF-βによる細胞増殖抑制はRbリン酸化抑制(非リン酸化型の蓄積)と連関しており、これはTGF-βによるcdc2キナーゼ活性阻害を介していると示唆された。(2)骨髄性白血病株HL-60細胞を用いて分化誘導(コミットメント、さらに分化形質発現)とアポトーシス誘起とを分離して解析できる実験系を確立した。分化形質のNBT還元能発現とアポプトーシス誘導に解離が認められた。またmycおよびbc1-2遺伝子発現は共に分化誘導後6時間で抑制された。分化誘導開始から24-36時間の間にアポプトーシス誘導に必要な現象が起こり、それにbc1-2の発現抑制が密接に関与していることが判明した。(3)細胞外マトリックス(ECM)糖蛋白分子は、一般に細胞間接着を介して細胞増殖・分化を制御する重要な生体高分子であることが明らかにされつつある。ECM糖蛋白テネイシン(TN)遺伝子のホモ欠損マウスより樹立したストローマ細胞株を用い、造血系細胞と共培養(長期骨髄培養:LTBMC)することにより、TNの生物活性を検索したところ、末梢血液像、骨髄像、短期造血幹細胞コロニー形成能などには有意な変化を認めなかったが、LTBMCにおいて有意な造血能低下を見出した。

研究成果

• [文献書誌] Sakai T,Kawakatsu H,Ohta M,Saito M: "Tenascin Induction in Tenascin Non-producing Carcinoma Cell Lines in Vivo and by TGF-β1 in Vitro." J.Cell.Physiol.159. 561-572 (1994)
• [文献書誌] Kizaki M,Nakajima H,Mori S,Koike T,Morikawa M,Ohta M,Saito M,Koeffler HP,Ikeda Y: "Novel Retinoic Acid,9-Cis Retinoic Acid,in Combination With AII-Trans Retinoic Acid Is an Effective Inducer of Differentiation of Retinoic Acid-Resistant HL-60 Cells." Blood. 83. 3289-3297 (1994)
• [文献書誌] Takahashi M,Ikeda U,Masuyama J,Kitagawa S,Kasahara T,Saito M,Kano S,Shimada K: "Involvement of adhesion molecules in human monocyte adhesion to and transmigration through endothelial cells in vitro." Atherosclerosis. 108. 73-81 (1994)
• [文献書誌] Furukawa Y,Ohta M,Terui Y,Sakoe K,Kitagawa S,Saito M: "The Role of Cellular Transcription Factor E2F in the Regulation of cdc2 mRNA Expression and Cell Cycle Control of Human Hematopoietic Cells." J.Biol.Chem.269. 26249-26258 (1994)
• [文献書誌] Kojima N,Saito M,Tsuji S: "Role of Cell Surface O-Linked Oligosaccharides in Adhesion of HL60 Cells to Fibronectin:Regulation of Integrin-Dependent Cell Adhesion by O-Linked Oligosaccharide Elongation." Exp.Cell Res.214. 537-542 (1994)
• [文献書誌] Terui Y,Furukawa Y,Ohta M,Sakoe K,Kitagawa S,Saito M: "Expression of Differentiation-related Phenotypes and Apoptosis are Independently Regulated during Myeloid Cell Differentiation." J.Biochem.117. 77-84 (1995)
• [文献書誌] 斎藤政樹: "糖鎖 I.糖鎖と生命(永井克孝、安東 進、斎藤政樹ら編著)第I部 糖鎖は増殖と分化をコントロールする" 東京化学同人(東京), 30 (1994)
• [文献書誌] 斎藤政樹: "エイジング科学-21世紀の老化研究(積田享編)(現代化学増刊)" 東京化学同人(東京), 28 (1994)