転写因子GATA1の突然変異による急性巨核芽球性白血病の発症機序の解析

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本研究では、転写因子GATA1の突然変異による白血病発症メカニズムの解明を目的とし、白血病細胞から検出されたGATA1変異体では細胞周期抑制因子Rbとの結合部位が失われていることに着目して、GATA1による巨核球数の制御にはRbとの結合部位が必要であることを明らかにした。この知見は、GATA1変異体がRbの結合配列を失っていることが白血病発症に関与している可能性を示している。ダウン症の患児で高率に発症する巨核芽球性白血病(DS-AMKL)、およびその前白血病病態である一過性骨髄増殖症(DS-TMD)では、ほぼ全例でGATA1変異が認められる。しかし、その分子メカニズムは明らかにされていなかった。私は、DS-TMD/AMKLのほとんどでみられるN末端欠失型GATA1変異体(GATA1s)では、Rbとの結合に必要とされるアミノ酸配列が欠損していることに着目し、Rbとの結合部位に点変異を導入した変異型GATA1の機能解析によって、GATA1による巨核球形成制御におけるRb結合配列の重要性を検証した。まず、巨核球特異的GATA1欠損マウスの胎児肝臓から、GATA1を欠損した初代培養巨核球を調製し、レトロウイルスベクターを用いて野生型または変異型GATA1を発現させ、GATA1変異の巨核球増殖制御への影響を検討した。その結果、GATA1s、もしくは変異型GATA1を導入した細胞では野生型GATA1を導入した細胞と比較してCD41^+CD61^+巨核球の増加が見られた。この結果は、GATA1による巨核球増殖抑制にはRbとの結合配列が必要であることを示し、Rb結合配列の欠損が白血病発症に関与する可能性を示唆している。次に、上記の実験で得られた知見をマウス個体で検証するため、野生型または変異型GATA1をGATA1発現制御領域の制御下で発現する遺伝子導入マウスを作製した。このマウスを巨核球特異的GATA1欠損マウスと交配することで、巨核球において導入遺伝子由来のGATA1のみを発現するマウスを作成できる。このマウスの巨核球形成を解析することで、個体におけるGATA1/Rb結合の意義と白血病との関連を明らかにできると期待される。