CARF (Collaborator of ARF) was first cloned as an ARF-interacting protein and shown to regulate the p53-p21^WAF1-HDM2 pathway, a central to tumor suppression via senescence and apoptosis. Over-expression of CARF induced tumor suppressor functions of p53 resulting in premature senescence of normal human fibroblasts and growth arrest of cancer cells. On the other hand, CARF inhibition in cancer cells led to polyploidy and caspase-dependent apoptosis. In order to determine the mechanism of CARF silencing-induced apoptosis, we examined various cell death and survival pathways including the mitochondrial stress, ATM/ATR, Ras/MAP kinase and retinoblastoma cascades in cultured CARF-compromised cancer cells. We found that CARF is a pleiotropic regulator with widespread effects; its suppression affected all investigated pathways. Most remarkably, CARF-knockdown elicited DNA damage response as evidenced by increased levels of phosphorylated ATM and γ H2AX, leading to induction of mitotic arrest and apoptosis. We demonstrate that CARF is an essential gene that regulates the DNA damage response of cells.

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骨形成線維腫は硬組織の形成を伴う線維性組織の腫瘍性増殖病変であり、顎骨の線維骨性病変の代表的疾患の１つである。本腫瘍の発症原因に関しては未だ不明である。そこで我々は、本腫瘍の特徴的な増殖機構を明らかにする目的で、骨形成線維腫由来不死化細胞株（HCF細胞）を樹立し、正常顎骨骨芽細胞をレファレンスとしてcDNAマイクロアレイによる発現遺伝子解析を行った。その結果、ヒアルロン酸（HA）受容体の１つであるReceptor for Hyaluronan Mediated Motility（RHAMM）が高発現していることを見出し、その細胞増殖・分化への関与について検討を行った。HCF細胞における我々の研究結果から、HA添加によりRHAMMが活性化され、Raf/MEK/ERKのシグナル伝達経路を活性化し、細胞増殖能が亢進することが明らかとなった。また、MC３T３E１ におけるRHAMMの過剰発現に関する研究結果から、RHAMMの過剰発現はERKリン酸化を促進し、細胞増殖を誘導し骨分化を抑制することが明らかとなった。以上のことから、骨形成線維腫等の病態では、正常な細胞増殖と分化機構が破綻しており、これにRHAMMが重要な役割を果たしている可能性が明らかとなった。

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ヒト胚性幹 (ES) 細胞や人工多能性幹 (iPS) 細胞を用いて、発生過程におけるメカニズムの解明、あるいは再生医療や創薬などへの応用にむけて、国内外で研究が盛んに進められている。しかし、ヒトES/iPS細胞の形質は不安定であり、培地やフィーダー細胞のロットなどや、継代や培地交換のタイミングによっても簡単に変化する。倍加速度が早い異常クローンが出現した場合、５継代でほとんどの細胞集団が入れ替わる可能性が予測されている。研究のツールとして使う際にも随時品質管理が必要である。この総説では、研究室内でできるヒトES/iPS細胞の品質管理について概説する。

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口唇口蓋裂は先天異常のひとつであるが、その原因のひとつに妊娠時服用の薬剤による影響が考えられている。しかし、口唇口蓋裂を予測できるin vitro毒性評価法が開発されていない。顎顔面領域の発生メカニズムが十分に解明されれば、in vitroアッセイ系を確立できると考えられる。我々は、マウス胚性幹（ES) 細胞から顎顔面領域の発生に重要な神経堤への分化誘導を検討した。その結果、既知の成分からなる無血清培地を用いた二次元培養により、マウスES細胞から神経上皮を経て神経堤へ分化誘導するプロトコールの開発に成功した。我々の開発した二次元分化誘導法は添加因子の影響を正確に解析でき、顎顔面領域の発生メカニズムの解明や毒性評価法の開発に寄与できる可能性が期待できる。ここで、その方法について概説する。

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