活性化変異c-Kit、Flt3の腫瘍原性シグナル伝達と標的遺伝子の解析

2003 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 14570977
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 血液内科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 水木 満佐央 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (80283761)
• 研究分担者: 松村 到 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (00294083) ; 金倉 譲 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20177489)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• キーワード: Receptor tyrosine kinase / mutation / acute myeloid leukemia / transcription factor / targeting therapy / STAT / inhibitor

研究概要

1)活性化変異Flt3の標的遺伝子の検索
Flt3活性化変異Flt3-ITDと野生型Flt3導入細胞のmRNAをDNA microchip解析にて比較検討した。Flt3-ITD特異的に発現亢進している遺伝子にはpim-2を初めとするSTAT3/5標的遺伝子が認められ、Flt3-ITD特異的コロニー形成能はpim-2の阻害によって抑制された。c-Kitの活性化変異体においてもpim-2およびSTAT3/5の標的遺伝子の発現が認められた。Pim-2はAML患者由来白血病細胞においてもFlt3-ITDの有無に関わらず発現の亢進が認められ、STAT3/5-Pim-2の経路はAMLの共通した腫瘍化シグナルとして機能している可能性が示唆された。一方骨髄系分化に必須の転写因子C/EBPalpha、PU.1はFlt3-ITD特異的に抑制されており、Flt3-ITDはSTAT3/5-Pim-2系により腫瘍性増殖を生じるとともに、正常分化の阻害を誘導することによって白血病発症を引き起こしている可能性が示唆された。
2)c-Kit、Flt3の活性化およびシグナル伝達機構の解析
Kinase領域変異型レセプターチロシンキナーゼは阻害剤治療に抵抗性を示し、その活性化機構の解明および阻害療法の開発が必要である。c-Kitのkinase領域変異型(c-KitAsp814val)においては、Tyr719のPhe置換によってp85 PI3-kinaseの結合が失われるだけでなく、キナーゼの活性化が著明に抑制され増殖阻害を生じた。一方Flt3のkinase領域変異体(Flt3Asp838Val)においてはTyr845,Tyr892,Tyr922をPheに変換することでキナーゼ活性の抑制、MAP kinase-STAT3/5シグナルの抑制、増殖・生存の抑制が認められた。以上よりkinase領域変異型の活性化は各レセプターチロシンキナーゼ特異的なチロシン残基により制御されていることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Shuji Ueda: "Critical roles of c-kit tyrosine residues 567 and 719 in stem cell factor-induced chemotaxis : contribution of src family kinase and PI3-kinase on calcium mobilization and cell migration"Blood. 99. 3342-3349 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hirokazu Tanaka: "E2F-1 and c-Myc potentiate apoptosis through inhibition NF-kB that facilitates MnSOD-mediated ROS elimination"Molecular Cell. 9. 1017-1029 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Junko Sonoyama: "Functional cooperation among Ras, STAT5 and PI3-K is required for full oncogenic activities of BCR/ABL in K562 cells"J.Biol.Chem. 277. 8076-8082 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shuji Ueda: "Constitutive activation of c-kit by the juxtamembrane but not the catalytic domain mutations is inhibited selectively by tyrosine kinase inhibitors STI571 and AG1296"Int.J.Hematol. 76. 427-435 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Muller-Tidow C: "Mutations of growth factor receptor Flt3 in acute myeloid leukemia : trans-formation of myeloid cells by Ras-dependent and Ras-independent mechanisms"Dtsch Med Wochenschr.. 127. 2195-2200 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ezoe S: "GATA-2/estrogen receptor chimera regulates cytokine-dependent growth of hematopoietic cells through accumulation of p21 WAF1 and p27Kip1 proteins mechanisms of E2F1- and c-Myc-enhanced apoptosis."Blood.. 100. 3512-3520 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Mizuki M: "Constitutive active receptor tyrosine kinase in hematological neoplasia"Recent Res.Devel.Mol.Cell.Biol.. 9. 1017-1029 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Matsumura I: "Molecular mechanisms of E2F1- and c-Myc-enhanced apoptosis."Recent Res.Devel.Mol.Cell.Biol.. 4. 85-100 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Koji Hashimoto: "Necessity of tyrosine 719 and phosphatidylinositol 3'-kinase-mediated signal pathway in constitutive activation and oncogenic potential of c-kit receptor tyrosine kinase with the D814V mutation"Blood. 101. 1094-1102 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Masao Mizuki: "Suppression of myeloid transcription factors and induction of STAT response genes by AML-specific Flt3 mutations"Blood. 101. 3164-3173 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Masao Mizuki: "Oncogenic receptor tyrosine kinase in leukemia"Cell Mol Biol.. 49. 907-922 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kawasaki A: "Opposing effects of PML and PML/RARalpha on STAT3 activity"Blood.. 101. 3666-3673 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ueda, S. et al.: "Critical roles of c-kit tyrosine residues 567 and 719 in stem cell factor-induced chemotaxis: contribution of src family kinase and PI3-kinase on calcium mobilization and cell migration."Blood. 99. 3342-3349 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tanaka, H.et al.: "E2F-1 and c-Myc potentiate apoptosis through inhibition NF-κB that facilitates MnSOD-mediated ROS elimination."Molecular Cell. 9. 1017-1029 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ezoe, S. et al.: "GATA-2/estrogen receptor chimera regulates cytokine-dependent growth of hematopoiesis through accumulation of p21WAF1and p27KiP1 proteins"Blood. 100. 3512-3520 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sonoyama, J. et al.: "Functional cooperation among Ras, STAT5 and PI3-K is required for full oncogenic activities of BCR/ABL in K562 cells."J.Biol.Chem.. 277. 8076-8082 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ueda, S. et al.: "Constitutive activation of c-kit by the juxtamembrane but not the catalytic domain mutations is inhibited selectively by tyrosine kinase inhibitors ST1571 and AG1296."Int.J.Hematol.. 76. 427-435 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nishimura, Ji. et al.: "Long-term support of hematopoiesis by a single stem cell clone in patients with paroxysmal nocturnal hemoglobinuria."Blood. 99. 2748-2751 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Muller-Tidow, C. et al.: "Mutations of growth factor receptor Flt3 in acute myeloid leukemia: transformation of myeloid cells by Ras-dependent and Ras-independent mechanisms."Dtsch.Med.Wochenschr.. 127. 2195-2200 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hashimoto, K.et al.: "Necessity of tyrosine 719 and phosphatidylinositol 3'-kinase-mediated signal pathway in constitutive activation and oncogenic potential of c-kit receptor tyrosine kinase with the D814V mutation."Blood. 101. 1094-1102 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kawasaki, A. et al.: "Opposing Effects of PML and PML/RARα on STAT3 activity."Blood. 101(9). 3668-3673
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Mizuki, M. et al.: "Suppression of myeloid transcription factors and induction of STAT response genes by AML-speciflc Flt3 mutations."Blood. 101(8). 3164-3173
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kataoka, Y. et al.: "Reciprocal Inhibition between MyoD and STAT3 in the Regulation of Growth and Differentiation of Myoblasts."J.Biol.Chem.. 278. 44178-44187 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Saeki, Y. Ct al.: "Enhanced production of osteopontin in multiple myeloma: clinical and pathogenic implications."Br.J.Haematol.. 123. 263-270 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Zhang, X. et al.: "Constitutively activated Rho GTPases regulate the growth and morphology of hairy cell leukemia (HCL) cells."Int.J.Hematology. 77. 263-273 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takakuwa, T. et al.: "Establishment and characterization of unique cell lines derived from pyothorax-associated lymphoma which develops in long-standing pyothorax and is strongly associated with Epstein-Barr virus infection."Cancer Sci.. 94. 858-863 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Matsumura, I. et al.: "Molecular mechanisms of E2F1-and c-Myc-enhanced apoptosis."Recent Research Developments in Molecular & Cellular Biology. 4. 311-324 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Matsumura, I. et al.: "Roles for E2F1 and c-Myc in the regulation of cell growth and survival."Cell Cycle. 2. 39-49 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Mizuki, M. et al.: "Constitutive active receptor tyrosine kinase in hematological neoplasia."Recent Research Developments Molecular & Cellular Biology. 4. 85-100 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Matsumura, I. et al.: "Cell cycle regulation in hematopoietic stem cells."Res.Adv.in Blood. 2. 39-49 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Mizuki, M. et al.: "Oncogenic receptor tyrcsine kinase in leukemia"Cellular and Molecular Biology. 49. 907-922 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shibayama, H. et al.: "Identification of a cytokine-induced antiapoptotic molecule Anamorsin essential for definitive hematopoiesis."J.Exp.Med.. 199. 581-592 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ezoe, S. et al.: "Roles for CDK inhibtors in hematopoietic system."Cell Cycle. 3(3). 314-318
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より