ATF3による成人T細胞白血病細胞運命制御

ATF3 对成人 T 细胞白血病细胞命运的控制

基本信息

批准号：
21591211
负责人：
森直樹
金额：
$ 2.16万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21591211/
关键词：
HTLV-1 ATL ATF3 CREB Jun LTR シグナル伝達発現制御

项目摘要

HTLV-1はCD4^+T細胞に感染後、長い潜伏期間を経て成人T細胞白血病(ATL)を引き起こすが、発がん機構の全貌はいまだ明らかになっていない。ATF3はATF/CREBファミリーに属する塩基性ロイシンジッパー(bZip)構造の転写因子である。このファミリーの転写因子は、細胞内外の刺激に対して迅速に反応する初期応答遺伝子であり、結合配列TGACGT(C/A)(G/A)を介して標的遺伝子の転写制御を行い、生体応答のgatewayとして機能している。ATF3は、bZip構造を介して、c-Jun、ATF2、JunB、JunDなどと複合体をつくり、ATF/CREモチーフやAP-1配列をもつ遺伝子プロモーターの転写制御を行う。ATF3はがん遺伝子としての性質をもつが、がん抑制遺伝子として作用するという報告もあり、細胞依存性に細胞増殖と細胞死という2つの異なる細胞運命に関与する。HTLV-1による発がん機構へのATF3の関与を調べるために種々のT細胞株におけるATF3の発現をmRNAおよびタンパク質レベルで検討したところ、HTLV-1感染T細胞株で特異的にATF3の発現が亢進していた。健常人PBMCとCD4^+T細胞では発現がみられなかったが、PHA刺激PBMCには発現が観察され、ATL症例のPBMCにも発現がみられた。ATL症例のリンパ節や浸潤皮膚組織のATL細胞の核にATF3の発現がみられた。ATF3遺伝子にはP1とP2の2種類のプロモーターが存在するが、HTLV-1感染T細胞株やATL細胞は2つのプロモーターで制御されていた。HTLV-1感染やTaxによりATF3のP1およびP2プロモーターは活性化された。P2プロモーターの解析より、Tax応答領域は-92/-84bpにあるATF/CREモチーフであり、HTLV-1感染T細胞株、ATL細胞、Tax発現T細胞株の核抽出液ではこの配列にATF1/ATF2/ATF3/CREB1/c-Jun/JunB/JunDの結合が観察された。Taxはp38、JNK、ERKの活性化を誘導し、これら3種のMAPKの各阻害剤はHTLV-1感染T細胞株におけるATF3の発現を抑制した。さらに、p38やCREBの優性抑制変異体はTax誘導性ATF3プロモーター活性や感染T細胞株におけるATF3プロモーター活性を阻害した。ATF3遺伝子ノックダウンは感染T細胞株の増殖を特異的に抑制し、ATF3の標的遺伝子GADD153の発現やBakの発現を増強し、Bcl-2の発現を抑制した。ATF3はTax依存性のHTLV-1のLTRプロモーター活性を増強し、ATF3遺伝子ノックダウンは感染T細胞株のTaxの発現を抑制した。

HTLV-1在感染CD4^+ T细胞后经过较长潜伏期后会导致成人T细胞白血病（ATL），但其致癌机制的全部细节仍不清楚。 ATF3 是一种碱性亮氨酸拉链 (bZip) 转录因子，属于 ATF/CREB 家族。该转录因子家族是一种早期反应基因，可对内外刺激做出快速反应，通过结合序列TGACGT(C/A)(G/A)控制靶基因的转录，从而发挥生物反应的功能。作为网关ATF3通过bZip结构与c-Jun、ATF2、JunB、JunD等形成复合物，并控制具有ATF/CRE基序和AP-1序列的基因启动子的转录。尽管ATF3具有癌基因的特性，但也有报道称其作为抑癌基因，并以细胞依赖性方式参与两种不同的细胞命运：细胞增殖和细胞死亡。为了探讨ATF3参与HTLV-1诱导的癌变机制，我们从mRNA和蛋白水平检测了各种T细胞系中ATF3的表达，发现ATF3的表达在T细胞系中特异性增加。我感染了HTLV-1。尽管在健康的PBMC和CD4^+T细胞中没有观察到表达，但在PHA刺激的PBMC中观察到表达，并且在来自ATL病例的PBMC中也观察到表达。在ATL病例的淋巴结和浸润皮肤组织的ATL细胞核中观察到ATF3的表达。 ATF3基因有两种类型的启动子，P1和P2，HTLV-1感染的T细胞系和ATL细胞由两种启动子控制。 ATF3 P1 和 P2 启动子被 HTLV-1 感染和 Tax 激活。对 P2 启动子的分析表明，Tax 响应区是位于 -92/-84 bp 的 ATF/CRE 基序，并且在 HTLV-1 感染的 T 细胞系的核提取物中发现该序列具有 ATF1/CRE 基序、ATL细胞和Tax表达T细胞系观察到ATF2/ATF3/CREB1/c-Jun/JunB/JunD的结合。 Tax 诱导 p38、JNK 和 ERK 的激活，这三种 MAPK 抑制剂均抑制 HTLV-1 感染的 T 细胞系中 ATF3 的表达。此外，p38和CREB的显性抑制突变体抑制Tax诱导的ATF3启动子活性和受感染的T细胞系中的ATF3启动子活性。 ATF3基因敲低特异性抑制感染T细胞系的增殖，增强ATF3靶基因GADD153和Bak的表达，并抑制Bcl-2的表达。 ATF3 增强了 Tax 依赖性 HTLV-1 LTR 启动子活性，而 ATF3 基因敲低则抑制了受感染 T 细胞系中的 Tax 表达。