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。

长期孵化后，HTLV-1引起成年T细胞白血病（ATL），在感染CD4^+T细胞后，但尚未发现癌变的全部程度。 ATF3是属于ATF/CREB家族的基本亮氨酸拉链（BZIP）结构的转录因子。转录因子家族是早期反应基因，它们对细胞内部和外部刺激的反应迅速，并通过结合序列TGACGT（C/A）（g/a）调节靶基因的转录，并起到生物反应的网关作用。 ATF3通过BZIP结构与C-JUN，ATF2，JUNB，JUND等形成复合物，并控制携带ATF/CRE基序和AP-1序列的基因启动子的转录。尽管ATF3具有致癌基因的特性，但也据报道它充当癌症基因，并以细胞依赖性方式参与了两个不同的细胞命运，细胞增殖和细胞死亡。为了研究ATF3在HTLV-1中的参与癌发生，在mRNA和蛋白水平上检查了各种T细胞系中ATF3的表达，并且在HTLV-1感染的T细胞系中特异性增强了ATF3的表达。在健康的PBMC和CD4^+T细胞中未观察到表达，但是在PHA刺激的PBMC中观察到表达，而在ATL病例中则观察到PBMC。在淋巴结中ATL细胞的核中观察到ATF3表达，在ATL病例中浸润皮肤组织。 ATF3基因具有两种类型的启动子P1和P2，但是HTLV-1感染的T细胞系和ATL细胞由两个启动子调节。 ATF3的P1和P2启动子通过HTLV-1感染和税收激活。对P2启动子的分析表明，税收响应区域是位于-92/-84 bp的ATF/CRE图案，ATF1/ATF2/ATF2/ATF3/CREB1/C-JUN/C-JUN/JUNB/JUND的结合在HTLV-1感染的T细胞系，ATL Celll antl Celll，ATL和Cells-Exptern and t Lines和t-Exply-tongress和ty-cyline t中观察到了该序列。税收诱导的p38，JNK和ERK的激活以及这三个MAPK的每个抑制剂都抑制了HTLV-1感染的T细胞系中ATF3的表达。此外，p38和CREB的主要抑制突变体抑制了受感染的T细胞系中税收诱导的ATF3启动子活性和ATF3启动子活性。 ATF3基因敲低特别抑制了感染T细胞系的增殖，增强了ATF3靶基因GADD153和BAK的表达，并抑制了Bcl-2的表达。 ATF3以税收依赖性的方式增强了HTLV-1的LTR启动子活性，而ATF3基因敲低抑制了感染T细胞系中税收的表达。