巨核球系細胞の増殖・分化・腫瘍化の分子機構の解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670986
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松村 到 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00294083)
• 研究分担者: 北山 等 大阪大学, 医学系研究科, 助手 ; 池田 弘和 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (10311755) ; 金倉 譲 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20177489)
• キーワード: 巨核球 / 分化 / GATA-1 / AIM-1

研究概要

我々は巨核球系細胞の分化にはTPOによるRasの活性化が関与することを報告してきた。しかし、Rasの活性化はTPOに特異的な現象ではなく、多くの造血因子はRasを介して細胞増殖を誘導する。本研究では、Rasによって成熟巨核球への分化が誘導されるにはどのような分子が必要であるのか検討を行った。また、巨核球の多倍体化機構についても研究を行った。
赤巨核球系細胞株K562、F-36Pに活性型Rasを発現させると成熟巨核球への分化が誘導された。一方、骨髄系細胞株32Dでは活性型Rasの発現を誘導しても巨核球への分化は誘導されなかった。一方、32Dに赤巨核球系統の特異的な転写因子GATA-1を導入すると、32Dの系統は赤巨核球系へと変化し、活性型Rasに反応して成熟巨核球へと分化するようになった。この際、GATA-1は転写因子として機能するのみでなく、骨髄系特異的転写因子PU.1やc-mybの機能を阻害することにより、Rasによる巨核球への分化誘導を支持すると考えちれた。
AIM-1はAuroraファミリーに属するセリンスレオニンキナーゼであり、G2/M期特異的に発現し微小管機能を制御する。巨核球の多倍体化におけるAIM-1の機能を検討するために、正常巨核球や各種の巨核系細胞株が多倍体化する際のAIM-1の発現変化を検討した。その結果、いずれの細胞においても多倍体化の過程でAIM-1の持続性発現低下が認められた。K562をTPAで処理するとAIM-1の発現の低下と共に多倍体化が誘導されるが、この際、野生型AIM-1を発現させるとTPAによる多倍体化が阻害された。また、K562、CMKにドミナントネガテイブ型のAIM-1を発現させると通常の培養条件下でも多倍体化が誘導された。これらの結果から、巨核球の多倍体化にはAIM-1の発現が持続的に低下することが必要かつ十分であると考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Matsumura,I., et al.: "Biological significance of GATA-1 activities in Ras-mediated megakaryocytic differentiation of hematopoietic cell lines."Blood. 96. 2440-2450 (2000)
• [文献書誌] Matsumura,I., et al: "Increased D-type cyclin expression together with decreased cdc2 activity confers megakaryocytic differentiation of a human thrombopoietin-dependent hematopoietic cell line."J.Biol.Chem.. 275. 5553-5559 (2000)
• [文献書誌] Tanaka,H., et al: "GATA-1 blocks IL-6-induced macrophage differentiation and apoptosis through the sustained expression of cyclin D1 and bcl-2 in a murine myeloid cell Line M1."Blood. 95. 1264-1273 (2000)
• [文献書誌] Yoshida,H., et al: "Integrin-associate protein/CD47 regulates motile activitiy in human B cell lines through CDC42."Blood. 96. 234-241 (2000)
• [文献書誌] Mizuki,M., et al: "Flt3 mutations from patients with acute myeloid leukemia induce transformation of 32D cells mediated by the ras and STAT5 pathways."Blood. 96. 3907-3914 (2000)
• [文献書誌] Kawasaki,A., et al: "Down-regulation of an AIM-1 kinase couples with megakaryocytic polyploidization of human hematopoietic cells."J.Cell.Biol.. 152. 275-288 (2001)