【研究領域課題番号】19K09114 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

大腸癌 / mTOR阻害剤 / 低酸素プロドラッグ / アポトーシス / 細胞周期 / 血管新生 / 低酸素活性化プロドラッグ

【研究成果の概要】

本研究では、大腸癌の血管新生を阻害し腫瘍内に低酸素環境を惹起するmTOR阻害剤(Temsirolimus)と、低酸素環境下で活性化される低酸素活性化プロドラッグ(Banoxantrone)との併用療法が大腸癌に及ぼす影響を検討した。
In vitroの検討では、同併用療法は、大腸癌細胞株のアポトーシスを誘導し、細胞増殖を相加的に抑制した。
In vivoの検討では、大腸癌細胞のマウス皮下腫瘍モデルにおいて、同併用療法は大腸癌細胞株の皮下腫瘍の成長を相加的に抑制した。

【研究の社会的意義】

根治切除不能大腸癌に対する治療は薬物療法が主であるが、既存の薬剤では効果が得られない症例もいまだ多く、新たなバイオマーカーの同定や新規薬剤の開発が求められている。
mTOR阻害剤は腎細胞癌、膵・消化管神経内分泌腫瘍、乳癌などですでに臨床応用されており、低酸素活性化プロドラッグは他の癌腫に対し単剤療法または他剤との併用療法での臨床試験が検討されている。いずれも比較的容易に入手可能である。
本研究では上記2剤の併用療法の大腸癌に対する有用性が確認された。新規開発費がかからない既存の薬剤を用いた治療が臨床応用された際の社会的意義は非常に大きいと考えられる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】病態科学系歯学・歯科放射線学

【研究領域課題番号】16K11519 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

クロモン環 / 腫瘍選択性 / 口腔扁平上皮癌細胞 / アポトーシス / 分子軌道解析 / 細胞周期 / カスパーゼ-3 / クロモン誘導体 / QSAR解析 / 3次元構造 / アポトーシス誘導能 / subG1 / スチリルクロモン / ピペリン酸エステル / オーロン / QSAR / 置換基 / 化学記述子 / 3-スチリルクロモン類 / ヒト口腔扁平上皮癌 / 選択毒性 / 有機合成 / 作用機序 / 副作用の緩和

【研究成果の概要】

多くの抗癌剤が高いケラチノサイト毒性を示した。新たに10グループ（計156化合物）のQSAR解析を行ったところ、クロモン誘導体の多くは、高い腫瘍選択性を与えること、2-(N-cyclicamino)chromonesに属する化合物5cは、ケラチノサイト毒性が低いこと、更に興味深いことに、アポトーシスを誘導しないことを突き止めた。今回の研究によりアポトーシス誘導能のない物質の中から副作用の少ない抗癌剤が創出できる可能性が示唆された。
正常肝細胞と比較し、ヒト肝がん由来細胞に対する高い傷害性、そしてCYP3A4及びP-gpに対して有意な阻害活性を示した。消化器系がんの治療薬としての可能性を示した。

【研究の社会的意義】

我々は、天然界に存在するポリフェノールは、腫瘍選択性がそれほど高くないことを発表してきた。クロモン環が、フラボノイドの基本骨格であるため、生体に馴染みやすい。今回の研究により、クロモン誘導体の多くは、比較的高い腫瘍選択性を有すると同時に、上皮系細胞に対する毒性が、従来の抗癌剤よりも格段弱という特徴を有することが明らかになった。また、クロモン誘導体は、薬物代謝酵素や、薬物排出トランスポーターを阻害した。そのため、副作用の少ない抗癌剤治療薬の開発への寄与が期待される。また、アポトーシス誘導能がない化合物でも高い腫瘍選択性を示すため、新しい抗がん作用のメカニズムを発見できる可能性がある。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】放射線科学

【研究領域課題番号】26461897 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膠芽腫 / 放射線照射 / 低線量照射 / グリオーマ / 放射線低線量照射 / 細胞周期 / アポトーシス / 放射線生物学

【研究成果の概要】

膠芽腫は最も難治性の中枢神経原発悪性腫瘍である。低線量照射に対する細胞反応は放射線高感受性であることに着目し、基礎的検討を行った。膠芽腫細胞株に対して低線量照射を行い、細胞生存率と細胞周期、アポトーシス誘導を測定した。コロニー形成法による検討では、放射線超感受性を示唆する生存曲線が複数のセルラインで観察された。細胞周期やアポトーシス誘導の変化は検出困難であった。そこで低線量照射を反復して行ったところ、照射間隔が比較的長い(30分)群で細胞生存率の低下が観察され、照射後早期(30分)でG1期分画比率の減少とG2/M期分画の増加、アポトーシス分画の比率の増加が観察され、有効な治療法と考えられた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)

【研究分野】医化学一般

【研究領域課題番号】17390084 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞周期 / チェックポイント / アポトーシス

【研究成果の概要】

哺乳動物細胞におけるDNA損傷あるいはDNA複製完了をモニターし、細胞周期進行を制御する分子機構を明らかにする目的で、Chk1キナーゼの欠損細胞を作製しその表現型を解析した。Chk1は細胞の生存そのものに必須であり、かつDNA損傷あるいはDNA複製チェックポイント活性化における細胞周期G2/M期停止に必須であった。コンディショナルChk1欠損細胞の解析から、Chk1の機能不全はS期でのサイクリンB/Cdc2の活性化を引き起こし、この活性化がDNA損傷(特に二重鎖切断)を誘導して分裂破局を引き起こすものであった。DNA損傷はDNA損傷チェックポイントを活性化し、最終的にp53タンパク質の安定化を引き起こした。安定化したp53はミトコンドリア経路を介してカスパーゼを活性化し、細胞にアポトーシスを誘導することが明らかとなった。この細胞死は特異的阻害剤を用いた結果から、サイクリンB/Cdc2の活性化が必須であり、またp53欠損細胞を用いた結果から、機能的p53の存在が重要であることが明らかとなった。これらの結果は、分裂破局がチェックポイントを逃れた不安定な染色体を持つ細胞を取り除く新たなチェックポイントであることを示唆している。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】14,600千円 (直接経費: 14,600千円)

【研究分野】泌尿器科学

【研究領域課題番号】16390469 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

NF-κB / 泌尿器系癌 / アポトーシス / 転移 / 悪液質 / 前立腺癌 / 放射線治療 / 細胞周期 / IL-6 / STAT3 / 膀胱癌 / 殺細胞効果

【研究成果の概要】

NF-κBは炎症性サイトカインや抗アポトーシス蛋白の誘導など様々な生体反応に関与している転写因子であり、泌尿器科系悪性腫瘍においても、癌の進展や転移、抗癌剤や放射線治療に対する抵抗性、悪液質などの腫瘍随伴症候群など様々な病態生理に関与していると想定される。dehydroxymethylepoxyquinomicin(DHMEQ)は新規に合成された強力なNF-κB阻害である。NF-κBはホルモン抵抗性前立腺癌や浸潤性膀胱癌において恒常的に活性化されており、DHMEQはNF-κB活性を抑制し、アポトーシスを誘導することを見出している。さらには前立腺癌の放射線抵抗性においてNF-κBの活性化が重要な役割を果たしており、DHMEQで前処置することにより放射線感受性を高めることが示され、その効果はG2/M cell cycle arrestを介するものであった。さらにはサイトカイン産生膀胱癌細胞であるKU-19-19細胞に対してアポトーシスの誘導と血管新生阻害を介して抗腫瘍効果を示すことを見出した。また、MBT-2細胞を用いた肺転移モデルにおいてもDHMEQが肺転移を抑制することが示された。一方、進行性前立腺癌患者ならびにJCA-1担癌マウスにおいて、NF-κB依存性サイトカインであるIL-6の血清濃度が増加しており、IL-6が血清アルブミンやコレステロール値、ヘモグロビン濃度やbody mass indexさらには生存率などと関連していることが示された。担癌マウスにおいてDHMEQは血清IL-6を抑制し、悪液質を改善した。このように、DHMEQによるNF-κB活性の抑制は進行性泌尿器系癌に対する新たな分子標的治療となりうることが示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】13,500千円 (直接経費: 13,500千円)

【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】15570154 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞周期制御 / 細胞増殖 / がん / アポトーシス / シグナル伝達 / 細胞周期 / ゲノム複製 / EBウイルス / MAPK

【研究成果の概要】

真核細胞の細胞分裂は染色体複製の完了に始まり、染色体の凝縮、核膜の崩壊から、染色体の分離、細胞質の分裂、娘細胞での核形成へと続く一連の動的な過程であり、その制御機構の解明は生命現象を理解する上で最も重要な課題の一つである。これまでに細胞分裂を制御するリン酸化酵素の存在が知られているが、最近の研究から、細胞膜近傍を起点とするシグナル伝達経路において極めて重要な機能を持つリン酸化酵素が分裂期に強く活性化されることが明らかになり、細胞外刺激に応答するシグナル伝達機構と細胞分裂の制御機構が密接に関連していることを示唆しており、細胞分裂機構の解明には両機構を統合的に理解することが必要と思われる。そこで、細胞周期分裂期に於いて細胞周期に依存してチロシンリン酸化されるシグナル伝達分子の検索を行い、チロシンキナーゼの下流で機能するシグナル分子として同定したDokが細胞分裂期に極めて強くチロシンリン酸化されることを発見した。また、その優性阻害性(dominant negative)変異体の過剰発現が細胞分裂の中期以降においてアポトーシスあるいは細胞分裂の破綻(catastrophe)を招くという予想外の知見を得た。さらに、Dokの優性阻害性変異体が、G1期あるいはS期においては核内に局在することも判明した。以上の結果は、Dokが細胞周期の進行に深く関与していることを示唆しており、Dokは重要な生理機能を担っていると推測された。そこで、Dok遺伝子欠損マウスの詳細な解析を行った。その結果、Dok欠損マウスはヒトの慢性骨髄性白血病に類似した病状を呈し、骨髄球はアポトーシス感受性が亢進していることが判明した。したがって、生体においてDokは細胞増殖つまり細胞周期の制御に重要であることが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2003 - 2004

【配分額】3,200千円 (直接経費: 3,200千円)

【研究分野】機能生物化学

【研究領域課題番号】13680726 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

apoptosis / ERKs / phoslactomycin / PP2A / Bcl-2 / Erk / Bc1-2 / ミトコンドリア / リン酸化 / 細胞周期 / ERK2

【研究成果の概要】

Bcl-2のリン酸化の意義を解析するために、Bcl-2低発現細胞であるHepG2細胞に野生型Bcl-2および種々の変異型Bcl-2を発現させ、その機能解析を行った。様々な変異型Bcl-2を細胞に発現させた結果,通常ミトコンドリアに局在するBcl-2から膜貫通領域を欠損させ、局在を変化させた変異型Bcl-2(以後、Bcl-2ΔTMと略)においてBcl-2ΔTMタンパク質が恒常的にリン酸化されていることを見出した。細胞内におけるBcl-2ΔTMのリン酸化部位の同定を試みたところ,87番目のセリンが恒常的にリン酸化されていることが確かめられた。また、種々のリン酸化酵素阻害剤を用いてBcl-2ΔTMリン酸化酵素の同定を試みた結果,MEK1阻害剤のPD98059とU0126がBcl-2ΔTMのリン酸化を抑制することを見出した。さらに、in vitroのリン酸化反応実験によりMEK1の下流の因子であるERKがBcl-2ΔTMの87番目のセリンをリン酸化することが確かめられた。このリン酸化部位は、細胞内におけるリン酸化部位と一致していた。一方で、野生型Bcl-2とBcl-2ΔTMの双方がERKと結合できるが、野生型Bcl-2はミトコンドリアでPP2Aと複合体を形成していることから恒常的なリン酸化が観察されないことが分かり、Bcl-2ΔTMはPP2Aと結合できないことから恒常的にリン酸化されている事が分かった。さらに、正常ヒト血液由来Bcl-2は恒常的にリン酸化されており、培養がん細胞でのそれは脱リン酸化体であることが確かめられた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2001 - 2002

【配分額】3,600千円 (直接経費: 3,600千円)

【研究分野】生物系薬学

【研究領域課題番号】13877371 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

幹細胞 / 神経細胞 / アポトーシス / 歯状回 / 顆粒細胞 / 再生 / 再生医療 / 神経細胞分化 / 骨髄間質細胞 / 倫理 / 細胞周期 / cAMP / シナプス形成

【研究成果の概要】

本研究の開始直前に、数ヵ所の研究室から造血幹細胞の神経細胞への転換に成功したという報告が相次いでなされたが、どの報告においても率が低く、電気生理学的解析を含めた解析は不十分であった。そこで、我々は造血幹細胞からの薬剤(cAMP上昇を持つ薬剤)誘導型の転換を追試し、各種神経マーカーの発現を確認(追試)した上で電気生理学的解析を行った。しかしながら、細胞の状態が悪く、解析に耐えうる状態ではないうえ、形態的にアポトーシス様のものが散見されたため、方向性を転換し、保護的に作用する薬剤のスクリーニングを行った。まず、死の様式がアポトーシス性のものである可能性をカスパーゼ3の上昇で確認した。その上で細胞周期の制御がかかわっているという仮説のもとにcdc kinase阻害剤olomoucineに、カスパーゼ上昇抑制の効果を見いだした。現在、再現性の確認と実際の細胞死への保護作用を検討中である。
研究の一方で、発展が著しい分野であるため国内の関連研究室の協力発展が不可欠と考え、薬学会シンポジウムにおいて造血幹細胞・臍帯血中幹細胞を応用している主要な研究者(大串、室原、出澤、高橋、各氏)を招待し相互交流を深めた。
加えて、生体内での神経細胞の自然な再生のメカニズムを解明することが医療応用にもつながるという観点から、海馬の歯状回に存在する神経幹細胞が常に生まれ変わり、正常な投射を行い、機能的に活動する仕組みについても広く研究を行った。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2001 - 2002

【配分額】1,900千円 (直接経費: 1,900千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】13670543 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

p53 / Chk2(hCdsl) / 細胞周期チェックポイント / アポトーシス / DNA傷害 / Chk2(hCds1) / chk2 / 細胞周期 / NF-Y / 胃癌

【研究成果の概要】

消化器系癌を含む悪性腫瘍の多くは,癌抑制タンパクであるp53の機能が欠落している.また,Chk2(hCds1)はp53タンパクの機能を制御することで,DNA傷害時にアポトーシスおよび細胞周期チェックポイントに機能していると考えられている.一方,申請者らは各種細胞株におけるp53機能とChk2の発現の検討から,p53がChk2発現を負に制御していることを報告している.このことは,Chk2によってp53の機能が制御されるメカニズムのnegative feedback機構とも考えられるため,Chk2の発現制御は,DNA傷害時における細胞周期の調節機構およびアポトーシス誘導に極めて重要な意義をもつと考えられる.このため,申請者らはp53によるChk2発現抑制の分子機構の解明を試みた.
p53誘導細胞株を用いてp53とChk2発現をNorthernとWestern解析で検討したところ,Chk2の転写は,p53の発現を誘導すると著明に抑制されたp53によるChk2の発現抑制に重要な領域を,Chk2プロモーター領域を変異させたレポーター遺伝子を作成し解析したところ,p53によるChk2の転写制御には,Chk2プロモーター領域の-152^--138にあるCCAAT boxが必要であった.さらに,Gel Shift Assayで,そのCCAAT boxは転写因子NF-Yが結合することが分かり,NF-Yのdominant negative mutantを過剰発現させるとp53によるChk2の負の転写制御は消失した.最後に,p53に影響を受けないプロモーターを持つChk2発現ベクターを用いて,Chk2を発現させたp53正常細胞では,放射線を照射することによりG2/M期の細胞周期停止から再び細胞周期に入るのが遅れた.
以上から,Chk2の転写は転写因子NF-Yを介してp53により抑制され,その転写制御は,DNA傷害による細胞周期停止から,再び細胞周期に入るために重要な役割を持つことが判明した.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2001 - 2002

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)

【研究分野】医化学一般

【研究領域課題番号】13470027 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞周期 / チェックポイント / Cdc25 / Chk1 / Chk2 / Cdc2 / アポトーシス / DNA傷害 / 細胞分裂 / DNA障害

【研究成果の概要】

哺乳動物細胞におけるChk2の生理機能と活性調節機構を明らかにする目的で、Chk2ノックアウト(KO)細胞の表現型とChk2発現調節機構を詳細に解析した。Chk2KOマウスは見かけ上正常で生殖可能であったが、長期間の飼育維持により野生型と比較して有意に癌の発症が増加していた。このことからChk2は少なくともマウスにおいて癌抑制遺伝子として機能することが示された。Chk2KO細胞は野生型と比較して電離放射線処理に対して耐性であったが、p53KOマウスよりは感受性であった。Chk2KO細胞におけるp53機能を解析したところ、Chk2KO細胞では野生型と比較して、DNA傷害に反応したp53転写活性の増強が有意に低下していた。またこのとき、p53タンパク安定化には大きな違いが認められなかったため、Chk2はp53をリン酸化することによりその転写能を制御することが示唆された。このリン酸化部位については現在未同定であるが、プレリミナルな結果からC末端の転写調節領域であると考えられている。一方、p53はChk2の転写を間接的に負に制御することが明らかとなった。レポータ解析およびドミナントネガティブNF-Yを用いた結果から、この分子機構はp53が転写因子NF-Y活性を制御することで制御されていることが分かった。興味あることに、p53非反応性Chk2外来遺伝子を導入したA172ヒトグリオーマ細胞(p53正常)は、野生型A172細胞と比較してDNA傷害後のG2/M期停止が長くなっており、チェックポイント停止から細胞周期への再移入が遅延していることが分かった。このことから、p53によるChk2発現の負の制御はDNA傷害修復後の細胞が細胞周期に再移行する際の時期の決定に重要な役割を果たしていると考えられた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2002

【配分額】14,500千円 (直接経費: 14,500千円)

【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】12480213 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

GTP結合タンパク質 / 細胞周期 / アポトーシス / RNP Kホモロジードメイン / RNA結合タンパク質 / DT40 / 細胞増殖 / アポートシス / 遺伝子破壊 / Gタンパク質 / 翻訳後修飾

【研究成果の概要】

アポトーシス及び細胞周期の進行制御の関与すると予想されるGTP結合タンパク質ERAのヒトおよびマウスホモログの完全長cDNAクローニングを行った。ついでヒトERAの生理機能及びその作用機構の解明を目指し以下の結果を得た。
(1)ERAはRNA結合タンパク質である。
ERAのC末端側にはRNA結合能を有すると考えられるhn RNP K homology(KH)ドメインが存在する。リコンビナントERAタンパク質とランダムRNAを混合したところ両者の結合が確認された。ERAのRNA結合能はKHドメインを欠損させることにより消失した。KHドメイン欠損がERAの過剰発現によるアポトーシス誘導をも抑制することからERAの生理機能にそのRNA結合能が重要であると考えられた。アポトーシス誘導シグナルにRNAが関与するという報告はなく、新しい細胞生存制御の分子メカニズムが想定された。この内容は学術誌および各種学会において公表した。
(2)ERAは細胞周期進行および細胞の生存に必須である。
ERAの細胞増殖・生存における機能を調べるため、era遺伝子を欠損したニワトリDT40細胞株を樹立した。ERAを欠損した細胞は増殖が著しく低下すると伴にG1期の細胞が増加し、続いてアポトーシスが誘導された。またERA欠損細胞株で観察される表現型は野生型ERA導入により完全に相補されるが、RNA結合ドメインであるKHドメインを欠失したERAでは相補されなかった。この事実はERAが細胞増殖・生存をRNA結合ドメインを介し正に制御することを強く示唆している。これらの結果はすでに各種学会にて報告し、学術誌に印刷中である。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【配分額】7,600千円 (直接経費: 7,600千円)

【研究分野】放射線科学

【研究領域課題番号】11670913 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

放射線治療 / 染色体異常 / 全身照射 / 晩期放射線障害 / 放射線照射 / 細胞周期 / アポトーシス / 遺伝子突然変異

【研究成果の概要】

【はじめに】平成11年度はボランティアおよび患者さんより採取した真皮細胞を用いて、in vitroでの放射線照射後の細胞生存率測定、細胞周期の測定、アポトーシス発生頻度の測定を行った。しかしながらPEのばらつきが大きく同一のヒトから得た真皮細胞でも実験毎にPEが異なり、生存率曲線が一定の傾向を示さなかった。またアポトーシスに関しても、アポトーシス発現頻度のばらつきが大きく一定した傾向が得られなかった。ヒト真皮細胞は成長速度も遅く非常に扱いにくい細胞であった。これらの知見から実験系を見直し、平成12年度は、X線照射後にヒトリンパ球に発生する染色体異常の、in vitro、in vivoでの定量を試みた。この手法をもちいて、放射線二次発癌など、晩期放射線合併症の発生を予測、評価できると考える。【方法】全身照射(TBI)は、2Gyの照射を、1日2回、3日間施行する。照射前および2Gyの照射毎に採血を行いPHAを添加培養した。またTBI前に採血した血液を1mlずつ7本のカルチャーフラスコに分け、TBIのスケジュールにあわせて実験用X線照射装置で2Gyずつ照射し、PHAを添加培養した。さらにコルセミドを添加培養し低張処理を行った。カルノア液で固定しスライドグラスに展開May-Gruenwald Giemsa染色を行ったのち鏡検した。【結果】照射線量と染色体異常頻度の関係を検討したが、照射線量の増大に伴いdicentricおよびfragmentの発生頻度は、TBIとin vitroでほぼ同様の増加傾向を示していた。【まとめ】TBIとin vitroでのリンパ球の照射線量と染色体異常発現のDose-response curveはほぼ同様の傾向がみられた。このことから、in vitroの実験は、生体内リンパ球被曝の影響を忠実に再現できると考えられた。広島・長崎のデータでは、放射線被曝と白血病の発生に、相関が認められており、この手法を用いて、放射線被曝と発ガンとの関係を検討していく上で理想的なモデルとなる可能性がある。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1999 - 2000

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【研究分野】脳神経外科学

【研究領域課題番号】09470300 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

P21 / 局所脳虚血 / 軽度脳虚血 / アポトーシス / 即時遺伝子 / ストレス遺伝子 / グリア細胞 / P21強制発現 / p21 / p21強制発現 / 細胞周期

【研究成果の概要】

p21遺伝子の発現を各種脳損傷モデルで検討し、他の遺伝子発現との類似性と差異を検討した。その結果、局所脳虚血モデルではP21遺伝子は虚血後12-24時間後に最も強い発現を認め、発現部位は虚血部と周辺脳および虚血側海馬であった。この発現は即時遺伝子であるc-fosやc-jun、ストレス遺伝子であるhsp70の発現よりは遅れ、これらとは異なった細胞内シグナル伝達をしていることが示唆された。また発現細胞はニューロンが中心であり、p21蛋白の発現も同時にみられることをWestern blotにより確認した(Maturation Phenomenon II)。このp21発現はアポトーシスをきたす軽度脳虚血モデルでも検討したが、虚血側海馬で24時間から120時間にわたって発現が持続した(Neuro-report1997)。この時間には一部の細胞でアポトーシスはすでに完成していた。これらのデータから、p21は虚血損傷後の修復に関与すること、ならびにp21はアポトーシス回避のために働いていることが示唆された。同様な所見は外傷モデルでも得られた(Brain Res1998)。次にp21の発現を制御する物質をグリア細胞株の培養系で検索したところ、プロスタグランディン誘導体でp21遺伝子と蛋白の発現が増強され、この物質がp21を介したアポトーシス回避に利用できる可能性が示唆された(J Blochem1998)。p21を組み込んだアデノウイルスベクターを用いた脳内強制発現と治療実験については、現在施行中で、今だ結果が出ていない。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1997 - 1998

【配分額】9,700千円 (直接経費: 9,700千円)

【研究分野】病体医化学

【研究領域課題番号】07457580 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌抑制遺伝子 / Wilms腫瘍 / 細胞周期 / WT1 / G1 arrest / アポトーシス / 白血病 / M1細胞 / サイクリン / CDK / 転写因子 / 転写制御

【研究成果の概要】

これまでに、Wilms腫瘍の癌抑制遺伝子WT1の産物が転写因子で過剰発現すると細胞周期のG1期からS期への移行を抑制する活性をもつことを明らかにした。さらに急性白血病の症例ではWT1が発現しており、その発現レベルと予後が逆相関すること、急性白血病由来細胞株K5632の分化を誘導するとWT1の発現が低下し検出されなくなること、WT1のantisense oligonucleotideがK562細胞やAML患者由来細胞の増殖を抑制することが明らかになった。これらの結果から、白血病細胞ではWT1の発現が増殖にpositiveに作用している可能性があると考え、WT1を発現していないM1細胞にinducibleにWT1を発現させその増殖に及ぼす効果を検討した。その結果WT1を発現させるとM1細胞はG1 arrestとapoptosisを起こすことが見出された。したがって、WT1の作用は細胞の種類により異なり、単純に一般化はできないと考えられた。さらに他の細胞系を用いると、はじめに述べたようにNIH3T3細胞ではG1 arrestのみをおこし、F9細胞ではレチノイン酸で分化を誘導するときにのみapoptosisを起こすという異なった効果が観察された。いずれにしても、WT1はG1 arrestのみでなくapoptosisを起こす活性もあることが明らかになった。さらにWT1の機能を明らかにすることを目的としてWT1の作用によって発現の誘導される遺伝子をサブトラクション法による単離を開始した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1995 - 1996

【配分額】1,800千円 (直接経費: 1,800千円)