レトロウイルス感染によるアポトーシス増強に関わる遺伝子の同定と遺伝子治療への応用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570180
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 北川 昌伸 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (10177834)
• Keywords: レトロウイルス / フレンド白血病ウイルス / アポトーシス

Research Abstract

C3HマウスにFLVを感染させ、1週後に低線量(3Gy)のγ線を全身照射すると、造血器系の細胞とくに赤芽球系の細胞に著明なアポトーシスが誘導され、照射後約2週の経過でマウスは貧血を起こして死亡する。ところが、DBA/2マウスで同じことを行ってもアポトーシスの増強はほとんど起こらず、この現象についてはマウスの系統差が著しい。そこでC3Hマウス以外の系統のマウスではFLV感染によるアポトーシスの増強作用はないのかどうかを詳細に検討したところ、DBA/2、BALB/c、C57BL/6、B10、B10BRマウスなどFv-5^pの遺伝子を持つマウスではこの現象が起こらないのに対し、C3H、CBAマウスなどFv-5^aの遺伝子を持つマウスではアポトーシスの増強が起こることがわかった。
FLV+TBIによって著明なアポトーシスを起こしたC3Hマウスの骨髄細胞ではp53タンパクの発現増強が起こっていること、その際、p53蛋白のSer18のリン酸化が特異的に起こっていることがわかった。また、DNA-damage後にp53の下流で作用すると考えられるp21やbaxといった遺伝子のmRNAレベルでの発現増強が認められ、アポトーシスの増強はp53活性化のレベルでの出来事であることが明らかとなった。
DNA damage後のp53関連アポトーシス経路中、その上流で活性化制御を行っている可能性のあるものとしてATM遺伝子やDNA-PK遺伝子が知られている。そこでC3Hマウスを背景としたATM-/-ノックアウトマウスおよびDNA-PKに機能欠損を伴うSCIDマウスについての同様の実験を行ったところ、どちらのマウスでもアポトーシスの増強効果ははっきりしなくなり、この現象にはATM遺伝子とDNA-PK遺伝子何れもが必要であることが示唆された。現在さらに詳しい解析を加えている。

Research Products

• [Publications] Kitagawa M, et al.: "Friend leukemia virus infection enhances DNA damage-induced apoptosis of hematopoietic cells, causing lethal anemia in C3H host"Journal of Virology. Vol.76. 7790-7798 (2002)
• [Publications] Tanaka K, Kitagawa M, et al.: "Incidence of apoptosis increases with age in colorectal cancer"Experimental Gerontology. Vol.37. 1469-1487 (2002)
• [Publications] Yamaguchi S, Kitagawa M, et al.: "In vivo distribution of receptor for ecotropic murine leukemia virus and Binding of envelope protein of Friend leukemia virus"Archives of Virology. (in press). (2002)
• [Publications] Sawanobori M, Kitagawa M, et al.: "Expression of TNF receptors and related signaling molecules in the bone marrow from patients with myelodysplastic syndromes"Leukemia Research. (in press). (2002)