小児悪性腫瘍の発症機構と転写因子による細胞の分化制御

2002 Fiscal Year Final Research Report Summary

• Project/Area Number: 13670783
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Pediatrics
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 峯岸 直子 筑波大学, 基礎医学系, 助教授 (40271895)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Keywords: 幹細胞 / 転写因子 / 小児悪性腫瘍 / 白血病 / トランスジェニックマウス / 遺伝子発現調節 / GATA因子

Research Abstract

マウスGATA-2遺伝子の発現制御領域に緑色蛍光蛋百質(GFP)遺伝子をつなぎマウスに導入したトランスジェニックマウス,および,GATA-2遺伝子の翻訳開始部位にGFP遺伝子を挿入したマウス(ノックインマウス)を作成し,胎児期の造血を解析した.このノックインマウスではGATA-2を発現すべき細胞がGFPの蛍光によって標識される.また,ホモ体では正常GATA-2遺伝子の発現は消失し,ヘテロ体ではGATA-2mRNAの発現は正常の半量程度に減少している.成人の血液細胞は胎児期の大動脈壁の細胞から生まれるとされるが,これらトランスジェニックマウスやノックインマウスでは,この時期の大動脈壁に蛍光を発する細胞が見られ,免疫染色によりこれらの細胞における内在性GATA-2蛋白質の発現が確認された.これらの細胞を培養したところ高率に血液細胞に分化し,GATA-2が血液細胞を生み出す前駆細胞に発現していることが示された.そこで,胎仔大動脈壁細胞の培養系を用いてレトロウィルスによるGATA-2強制発現実験を行い,GATA-2が分化抑制に働くことを明かにし,この活性に必要なGATA-2のドメインを決定した.さらに,ノックインマウスでは,ホモ,ヘテロ体ともに,発生の初期には野生型に比べて血液細胞が多いものの,その後,成人型造血の確立に重要な時期に血液細胞への分化能をもつ細胞が減少することを見出した.これは,GATA-2の発現低下に伴う脱抑制により未熟な発生段階において血液細胞への分化が進み,造血幹細胞分化に必要な環境が整う時期には血液細胞の前駆となる細胞が枯渇してしまうためと考えられた.(Blood投稿中)
このほかに白血病細胞株と正常骨髄細胞を使ったGATA-2標的遺伝子の研究,GATA-2蛋白質の翻訳後修飾,転写活性化の機構等についての研究を行っている.

Research Products

• [Publications] Minegishi N, Suzuki N, Yokomizo T, et al.: "Expression and domain-specific function of GATA-2 during differentiation of the hematopoietic precursor cells in midgestation mouse embryos"Blood. (in press). (2003)
• [Publications] Ezoe S, Matsumura I, Minegishi N, et al.: "GATA-2 regulates cytokine-dependent growth of hematopoietic cells through accumulation of p21^<WAF1> and p27^<Kip1> proteins"Blood. 100. 3512-3520 (2002)
• [Publications] Hirasawa R, Shimizu R, Minegishi N, et al.: "Essential instructive roles of GATA factors in eosinophil development"Journal of Experimental Medicine. 195. 1379-1386 (2002)
• [Publications] Fujimoto, T., Ogawa, M., Minegishi, N., et al.: "Stepwise divergence of primitive and definitive hematopoietic and endothelial cell lineages"Genes to Cells. 6. 1113-1127 (2001)
• [Publications] Umetani, M., Mataki, C., Minegishi, N., et al.: "Function of GATA transcription factors in induction of endothelial vascular cell adhesion molecule-1 by tumor necrosis factor-alpha"Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.. 21. 917-922 (2001)