増殖停止・アポトーシス誘導活性を有するTGFβファミリーの骨髄腫治療への応用研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12557157
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 大和 建嗣 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (50174751)
• 研究分担者: 江藤 譲 味の素株式会社, 医薬研究所・創薬研究所, 主席研究員 ; 木崎 昌弘 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (20161432) ; 西原 達次 九州歯科大学, 歯学部, 教授 (80192251)
• キーワード: TGFβ / BMP-2 / 骨髄腫 / アポトーシス / p21

研究概要

我々は、これまでtransforming growth factor-β(TGF-β)ファミリーメンバーであるBMP-2の骨髄腫細胞の増殖と生存に及ぼす効果を解析してきた。ヒト骨髄腫培養細胞6株および6例の患者より分離した骨随腫細胞においてBMP-2による増殖抑制とアポトーシス誘導がみられた。BMP-2は、骨髄腫細胞においてp21^<CIP1/WAF1>(P21)とp27^<KIP1>の発現レベルの増加とRbの低リン酸化、およびBcl-X_Lの発現レベルの低下を誘導し、これらの遺伝子がBMP-2による増殖抑制とアポトーシス誘導関与していることが示唆された。
本年度の研究では、BMP-2によるp21の発現誘導機構を明らかにするために、p21プロモーターにおよぼすBMP-2の効果を解析した。そして、p21プロモーターにSmad結合配列が存在し、BMP-2刺激によってその配列へSmad1およびSmad4が結合し、p21の転写が活性化されることを明らかにした。また、p21の骨髄腫細胞の増殖とアポトーシスにおよぼす効果を解析するために、マウス骨髄腫由来細胞株HS-72に昆虫ホルモンecdysoneによるp21発現誘導系を確立した。ecdysoneによるp21の発現は、BMP-2同様にHS-72細胞のRb低リン酸化と細胞周期G1期を引き起こした。しかし、BMP-2は、24時間以内にHS-72細胞のアポトーシスを誘導するのに対して、ecdysoneによるp21発現誘導後96時間で初めてアポトーシスが引き起こされた。以上から、p21とRbの低リン酸化は、BMP-2によるアポトーシスの直接の引き金ではないことが明らかとなった。しかしp21単独発現により、G1期停止と遅延型アポトーシスが誘導されることから、骨髄腫の遺伝子治療にp21を用いることができることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Yamato, K. et al.: "Activation of the p21^<CIP1/WAF1> promoter by bone morphogenetic protein-2 in mouse B lineage cells"Oncogene. 20. 4383-4392 (2001)
• [文献書誌] Sato, T. et al.: "p53-independent expression of p21^<CIP1/WAF1> plasmacytic cells during G2 cell cycle arrest induced by Actinobacillus actinomycetemcomitans cytolethal distending toxin"Infect. Immun.. 70. 528-534 (2002)
• [文献書誌] Koseki, T. et al.: "Role of TGF-βfamily in osteoclastogenesisinduced by RANKL"Cell Signal.. 14. 31-36 (2002)
• [文献書誌] Muto, A. et al.: "A novel differentiation-inducing therapy for acute promyelocytic leukemia with a combination of arsenic trioxide and GM-CSF"Leukemia. 15. 528-534 (2001)
• [文献書誌] Fukuchi, Y. et al.: "Mcl-1, an early-inducible molecule, modulates activin A-induced apoptosis and differentiation of CML"Oncogene. 20. 704-713 (2001)
• [文献書誌] Okahashi, N. et al.: "Osteoclast differentiation is associated with transient upregulation of cyclin-dependent kinase inhibitors p21^<CIP1/WAF1> and p27^<KIP1>"J.Cell.Biochem.. 80. 339-345 (2001)
• [文献書誌] Hashimoto, S. et al.: "Intracellular apoptosis-inducing factor is induced by a vacuolar type H^+-ATPase inhibitor in B lineage cells"J.Cell.Physiol.. 186. 65-72 (2001)