U937細胞を用いた温熱応答メカニズムの解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370271
• 研究機関: 国際医療福祉大学
• 研究代表者: 鈴木 紀夫 国際医療福祉大学, 保健学部, 教授 (10010050)
• 研究分担者: 松本 義久 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (20302672)
• キーワード: 温熱 / シグナル伝達 / JNK / DNA-PK / wortmannin / p53 null / U937細胞 / 細胞死、アポトーシス

研究概要

本申請では、p53がnullで機能していないが温熱高感受性のU937細胞を用い、温熱高感受性のメカニズム、温熱応答、特に細胞死に至るシグナル伝達と応答遺伝子、タンパク質を明らかにする。そして温熱治療に有用な感受性修飾法の開発を長期目標とする。細胞の生死は、細胞の生存・増殖に関わるMAPK (Mitogen activated protein kinase),AKT経路と細胞死に関わるSAPK (Stress activated protein kinase)経路のバランスによって決定されるという仮説がある。
1)温熱応答に至るセカンドメッセンジャー分子、上流のシグナル伝達経路について解明
2)シグナル伝達に続き誘導される遺伝子群や応答タンパクのうち、温熱応答、特に細死感受性に関与する因子
3)温熱細胞死におけるDNA-PKの役割とwortmanninの温熱増感への関与のメカニズム
以上、いずれも進行しているが、本年の成果として、以下のことが解明された。温熱処理などでアポトーシスを誘導する細胞において、既知分子量とは異なる52kDa(p52)のJNKが誘導されてくることを見出した。p52JNKの発現誘導は、p54JNKの発現量減少と関係関係があること、更にp52は、P54JNKのカスパーゼ-3,7による分解産物であることがカスパーゼ阻害剤、p54JNKのアミノ酸置換体を用いた実験から判明した。DNA-PK/ATMを抑制できる高濃度wortmanninが示す温熱増感作用のメカニズムに関して、リン酸か部位特異抗体を用いたwestern blottingを中心にした実験やJNKのdominant negative作用をもつ変異細胞を用いた実験等からAKT経路の抑制ではなく、SAPK/JNK経路の活性化の増強によると考えられる結果を得た。

研究成果

• [文献書誌] Enomoto.A, Suzuki.N, et al.: "Decreased c-Myc expression in X-ray-induced apoptotic cell death of human T-cell leukemia cell line MOLT-4"Int.J.Radiat.Biol.. 79. 589-600 (2003)
• [文献書誌] A.Enomoto, N., Suzuki, et al.: "Caspase-mediated cleavage of JNK during stress-induced apoptosis."Biochem.Biophys.Res.Comm.. 306. 837-842 (2003)
• [文献書誌] M.Tomita, N.Suzuki, M.Matsumoto, A.Enomoto et al.: "Wortmannin-enhanced X-ray-induced apoptosis of human T-cell leukemia MOLT-4 cells possibly through the JNK/SAPK pathway"Radiati.Res.. 160. 467-477 (2003)
• [文献書誌] Umeda, N., Matsumoto, Y., Suzuki, N.et al.: "Difference in the heat sensitivity of DNA-dependent protein kinase activity among mouse, hamster and human cells"Int.J.Radiat.Biol.. 79. 671-680 (2003)
• [文献書誌] Komuro, Y., Watanabe, T, N.Suzuki.et al.: "Prediction of tumor radiosensitivity in rectal carcinoma based on p53 and Ku7O expression."J.Exp.Clin.Cancer Res.. 22. 223-228 (2003)