がんの形成・退縮とプログラム細胞死

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13216107
• 研究機関: 国立がんセンター(研究所)
• 研究代表者: 北中 千史 国立がんセンター, 研究所・生物物理部, 室長 (70260320)
• 研究分担者: 口野 嘉幸 国立がんセンター, 研究所・生物物理部, 部長 (60124418)
• キーワード: Ras / アポトーシス / 神経芽腫

研究概要

生体内において神経芽腫の自然退縮に関わっているRas依存的non-apoptotic細胞死に対応するin vitroモデル実験系を用い、その制御機構について検討を行った。多くのプログラム細胞死ではミトコンドリア外膜の透過性冗進(MMP)とこれに伴うミトコンドリア膜間腔蛋白質の細胞質への漏出がおきており、このような変化(MMP)が細胞死のシグナル伝達に必須の役割を果たしていることが知られている。そこでRasの発現により細胞死を起こしつつある細胞に対してMMPの指標として最もよく用いられるミトコンドリア膜間腔蛋白質チトクロームcの免疫染色を行ったところ、Ras依存的non-apoptotic細胞死の過程ではチトクロームcの明らかな細胞質への漏出は認められなかった。また、MMPの抑制を介して.幅広くプログラム細胞死を抑制することが知られているBcl-xLの発現によってもRas依存的non-apoptotic細胞死は抑制されなかった。これらの結果はRas依存的細胞死がMMPに依存しない細胞死であることを示している。Rasは種々のエフェクター分子の活性化を介して細胞内にシグナルを伝えることが知られている。そこで次にいずれのエフェクター分子が細胞死誘導に重要かを特定のエフェクター分子を選択的に活性化できるRas変異体ならびにエフェクター分子に対する特異的な阻害剤を用いて調べた。その結果、Rasによる細胞死誘導においてPI 3キナーゼが重要な役割を果たしていることが確認された。さらに薬理学的阻害剤を用いたスクリーニング実験から、Rhoファミリー蛋白質を特異的に不活化するClostridium Difficile菌のToxin BがRasによる細胞死誘導を抑制することが明らかとなり、Rhoファミリ-蛋白質がRas依存的non-apoptotic細胞死の制御に関与していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Otsuki Y, Tanaka M, Kamo T, Kitanaka C, Kuchino Y, Sugimura H: "Guanine nucleotide exchange factor, Tiam1 directly binds c-Myc and interferes with c-Myc-mediated apoptosis"Journal of Biological Chemistry. 278. 5132-5140 (2003)
• [文献書誌] Kitanaka C, Kato K, Ijiri R, Sakurada K, Tomiyama A, Noguchi K, Nagashima Y, Nakagawara A, Momoi T, Toyoda Y, Kigasawa H, Nishi T, Shirouzu M, Yokoyama S, Tanaka Y, Kuchino Y: "Increased Ras expression and caspase-independent neuroblastoma cell death : possible mechanism of spontaneous neuroblastoma regression"Journal of the National Cancer Institute. 94. 58-68 (2002)
• [文献書誌] Sakurada K, Kitanaka C, Kokubu A, Tomiyama A, Sunayama J, Kayama T, Kuchino Y: "A cellular mechanism that reversibly inactivates pancaspase inhibitor zAsp-CH(2)-DCB : a potential pitfall causing discrepancy between in vitro and in vivo caspase asays"Biochemical and Biophysical Research Communications. 291. 1022-1030 (2002)
• [文献書誌] Mochizuki T, Asai A, Saito N, Tanaka S, Katagiri H, Asano T, Nakane M, Tamura A, Kuchino Y, Kitanaka C, Kirino T: "Akt protein kinase inhibits non-apoptotic programmed cell death induced by ceramide"Journal of Biological Chemistry. 277. 2790-2797 (2002)