癌抑制転写因子p53によるアポトーシスの制御を介した癌抑制機構の解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16390084
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 田中 信之 日本医科大学, 大学院・医学研究科, 教授 (80222115)
• Keywords: p53 / アポトーシス / DNA損傷 / Noxa / PUMA / Bim / FoxO / Akt

Research Abstract

正常の線維芽細胞は、DNA損傷刺激を受けると癌抑制因子p53依存性に細胞周期が停止する。その後、DNAの修復が完了すると再び細胞増殖を開始する。一方、p53欠損マウスの胎児線維芽細胞はDNA損傷刺激によって細胞周期停止が起こらずにアポトーシスが誘導されることが知られていたが、その分子機構及び意義については明らかではなかった。このアポトーシス誘導機構を解明する目的で、ミトコンドリアを介するアポトーシス制御に重要な役割を果たす既知のBcl-2ファミリー分子の発現を全て解析した。その結果、アポトーシス誘導を行うBcl-2ファミリー分子Bimの発現がp53欠損マウス胎児線維芽細胞にDNA損傷刺激を加えた時に顕著に誘導されること、この誘導は正常マウス胎児線維芽細胞では全く見られないことを発見した。更に、このBimの発現誘導は転写因子FoxOによって担われていること、正常細胞ではDNA損傷刺激に伴ってAktの活性化が起こり、AktによってFoxOが不活性化されていることを明らかにした。このアポトーシスは細胞周期を強制的に停止させると起こらないが、強制的に細胞周期を停止してDNA損傷刺激を加えると、p53欠損細胞でもAktの活性化が起こりBimの誘導が抑制された。更に、siRNAのよりBimをノックダウンするとこのp53欠損細胞でのアポトーシスが見られなくなった。そこで、この機構が癌化の抑制に関わっているかを解析する目的でp53欠損細胞に癌遺伝子を導入してトランスフォーメイションアッセイを行ったところ、p53欠損にBimのsiRNAを恒常的に発現させるとp53欠損細胞に比べて軟寒天培地中でのコロニー形成能が更に亢進していた。更に、正常細胞に癌遺伝子を導入し、DNA損傷を加えると細胞周期の停止が起こらなくなり、この状態でもBimの発現が誘導されることを見出した。現在、癌遺伝子導入細胞でのp53依存性アポトーシス誘導に、NoxaやPUMAと共にBimがどれだけ関与するかを解析している。