マクロファージコロニー刺激因子

マクロファージコロニー刺激因子(マクロファージコロニーしげきいんし、macrophage colony-stimulating factor;M-CSF)またはコロニー刺激因子1(colony stimulating factor 1;CSF1)は、造血幹細胞マクロファージやその他の関連細胞に分化させる分泌型サイトカインである。また、真核細胞は、細胞間のウイルス感染に対抗するためにM-CSFを産生する。M-CSFは、実験的に報告されている3つのコロニー刺激因子英語版の内の1つである。M-CSFは、コロニー刺激因子1受容体英語版に結合する。また、M-CSFは胎盤の形成にも関与している可能性がある[5]

CSF1
PDBに登録されている構造
PDBオルソログ検索: RCSB PDBe PDBj
PDBのIDコード一覧

1HMC, 3UEZ, 3UF2, 4ADF, 4FA8, 4WRL, 4WRM

識別子
記号CSF1, CSF-1, MCSF, colony stimulating factor 1
外部IDOMIM: 120420 MGI: 1339753 HomoloGene: 7282 GeneCards: CSF1
遺伝子の位置 (ヒト)
1番染色体 (ヒト)
染色体1番染色体 (ヒト)[1]
1番染色体 (ヒト)
CSF1遺伝子の位置
CSF1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点109,910,242 bp[1]
終点109,930,992 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
3番染色体 (マウス)
染色体3番染色体 (マウス)[2]
3番染色体 (マウス)
CSF1遺伝子の位置
CSF1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点107,648,364 bp[2]
終点107,667,785 bp[2]
RNA発現パターン


さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー
分子機能 血漿タンパク結合
macrophage colony-stimulating factor receptor binding
protein homodimerization activity
growth factor activity
cytokine activity
identical protein binding
細胞の構成要素 integral component of membrane
perinuclear region of cytoplasm
CSF1-CSF1R complex

細胞外空間
endoplasmic reticulum lumen
細胞外領域
細胞膜
生物学的プロセス positive regulation of microglial cell migration
細胞分化
positive regulation of protein metabolic process
mammary gland fat development
branching involved in mammary gland duct morphogenesis
transmembrane receptor protein tyrosine kinase signaling pathway
免疫系プロセス
positive regulation of Ras protein signal transduction
positive regulation of macrophage colony-stimulating factor signaling pathway
mammary duct terminal end bud growth
monocyte activation
positive regulation of macrophage derived foam cell differentiation
positive regulation of gene expression
macrophage colony-stimulating factor signaling pathway
positive regulation of odontogenesis of dentin-containing tooth
positive regulation of cell population proliferation
regulation of macrophage derived foam cell differentiation
positive regulation of multicellular organism growth
homeostasis of number of cells within a tissue
regulation of ossification
炎症反応
positive regulation of macrophage chemotaxis
自然免疫
positive regulation of mononuclear cell proliferation
osteoclast proliferation
positive regulation of osteoclast differentiation
positive regulation of cell migration
positive regulation of monocyte differentiation
positive regulation of protein kinase activity
生殖に関わる発生プロセス
positive regulation of cell-matrix adhesion
positive regulation of macrophage differentiation
細胞増殖
macrophage differentiation
翻訳後修飾
regulation of signaling receptor activity
サイトカイン媒介シグナル伝達経路
造血
osteoclast differentiation
response to ischemia
microglial cell proliferation
negative regulation of neuron death
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_172212
NM_000757
NM_172210
NM_172211

NM_001113529
NM_001113530
NM_007778

RefSeq
(タンパク質)

NP_000748
NP_757349
NP_757350
NP_757351

NP_001107001
NP_001107002
NP_031804

場所
(UCSC)
Chr 1: 109.91 – 109.93 MbChr 1: 107.65 – 107.67 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

構造 編集

M-CSFはサイトカインの一種で、細胞のシグナル伝達に関与する小さなタンパク質である。活性型のM-CSFは、細胞外でジスルフィド結合したホモ二量体として存在しており、膜結合型前駆体のタンパク質分解により生成されると考えられている[5]

この遺伝子には、3つの異なるアイソフォームプロテオグリカン糖タンパク質、細胞表面タンパク質)[6]をコードする4つの転写バリアントが見つかっている[5]

機能 編集

M-CSF(またはCSF-1)は、単球マクロファージ、および骨髄前駆細胞の増殖、分化、生存に関与する造血成長因子である[7]。M-CSFは、マクロファージや単球に対して、食作用や走化性の増加、腫瘍細胞への細胞毒性の増加などの影響を与える[8]。M-CSFの役割は、単球/マクロファージ細胞系に限定されるものではない。M-CSFは、その膜受容体(c-fmsがん原遺伝子によってコードされるCSF1R英語版またはM-CSF-R)と相互作用することにより、初期の造血前駆細胞の増殖を調節し、免疫学、代謝、生殖、妊娠に関わる多くの生理学的プロセスに影響を与える[9]

また、副甲状腺ホルモンによる内分泌刺激を受けた骨芽細胞から放出されるM-CSFは、破骨細胞に対して傍分泌作用を発揮する[10]。M-CSFは破骨細胞の受容体に結合して分化を誘導し、最終的には骨の再吸収英語版(破壊)を通じて血漿カルシウム濃度の上昇をもたらす[要出典]。また、妊娠中の子宮内膜上皮にはCSF-1が多く発現しており、胎盤の栄養膜英語版にはCSF-1の受容体であるCSF1Rが多く発現していることが確認されている。これまでの研究で、局所的な高濃度のCSF-1が栄養膜のCSF1Rを活性化することが、正常な胚の着床と胎盤の発育に不可欠であると明らかになっている。さらに最近では、CSF-1とその受容体であるCSF1Rが乳腺の正常な発育と腫瘍化に関与していることが明らかにされた[11]

臨床的意義 編集

局所的に血管壁で産生されたM-CSFは、アテローム性動脈硬化症の発症と進行に寄与する[12]

また、M-CSFは、急性腎障害慢性腎不全などの腎疾患にも関与していると言われている[13][14]。単球の慢性的な活性化は、慢性腎不全患者の複数の代謝的、血液学的、免疫学的な異常を引き起こす可能性がある[13]。急性腎障害では、M-CSFは損傷後の修復を促進することが示唆されているが[15]、反対に炎症性マクロファージの表現型を増殖させることも報告されている[16]

薬剤の標的 編集

PD-0360324英語版MCS110英語版は、幾つかのがんを対象に臨床試験が行われているCSF1阻害薬である[17]

相互作用 編集

M-CSFはPIK3R2英語版相互作用する[18]

関連項目 編集

出典 編集

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000184371 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000014599 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ a b c Entrez Gene: CSF1 colony stimulating factor 1 (macrophage)”. 2021年12月7日閲覧。
  6. ^ “Distinct in vivo roles of colony-stimulating factor-1 isoforms in renal inflammation”. Journal of Immunology 177 (6): 4055–63. (September 2006). doi:10.4049/jimmunol.177.6.4055. PMID 16951369. 
  7. ^ “Biology and action of colony--stimulating factor-1”. Molecular Reproduction and Development 46 (1): 4–10. (January 1997). doi:10.1002/(SICI)1098-2795(199701)46:1<4::AID-MRD2>3.0.CO;2-V. PMID 8981357. 
  8. ^ “Macrophage function activating cytokines: potential clinical application”. Critical Reviews in Oncology/Hematology 14 (2): 153–71. (April 1993). doi:10.1016/1040-8428(93)90022-V. PMID 8357512. 
  9. ^ “Macrophage colony-stimulating-factor (M-CSF or CSF-1) and its receptor: structure-function relationships”. European Cytokine Network 8 (2): 125–36. (June 1997). PMID 9262961. http://www.jle.com/fr/revues/ecn/e-docs/macrophage_colony_stimulating_factor_m_csf_or_csf_1_and_its_receptor_structure_function_relationships_90247/article.phtml?tab=texte. 
  10. ^ Han, Yujiao; You, Xiuling; Xing, Wenhui; Zhang, Zhong; Zou, Weiguo (2018). “Paracrine and endocrine actions of bone—the functions of secretory proteins from osteoblasts, osteocytes, and osteoclasts”. Bone Research 6: 16. doi:10.1038/s41413-018-0019-6. PMC 5967329. PMID 29844945. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5967329/. 
  11. ^ “The role of CSF-1 in normal physiology of mammary gland and breast cancer: an update”. Experimental Biology and Medicine 229 (1): 1–11. (January 2004). doi:10.1177/153537020422900101. PMID 14709771. 
  12. ^ “Heterozygous osteopetrotic (op) mutation reduces atherosclerosis in LDL receptor- deficient mice”. The Journal of Clinical Investigation 101 (12): 2702–10. (June 1998). doi:10.1172/JCI119891. PMC 508861. PMID 9637704. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC508861/. 
  13. ^ a b “Macrophage colony stimulating factor involvement in uremic patients”. Kidney International 50 (3): 1007–12. (September 1996). doi:10.1038/ki.1996.402. PMID 8872977. 
  14. ^ Lim, G. B. (2013-01-01). “Acute kidney injury: CSF-1 signalling is involved in repair following AKI”. Nature Reviews Nephrology 9 (1): 2. doi:10.1038/nrneph.2012.253. ISSN 1759-5061. PMID 23165301. 
  15. ^ “CSF-1 signaling mediates recovery from acute kidney injury”. The Journal of Clinical Investigation 122 (12): 4519–32. (December 2012). doi:10.1172/JCI60363. PMC 3533529. PMID 23143303. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3533529/. 
  16. ^ “Failed renoprotection by alternatively activated bone marrow macrophages is due to a proliferation-dependent phenotype switch in vivo”. Kidney International 85 (4): 794–806. (April 2014). doi:10.1038/ki.2013.341. PMID 24048378. 
  17. ^ Interest Builds in CSF1R for Targeting Tumor Microenvironment
  18. ^ “Expression and characterization of the p85 subunit of the phosphatidylinositol 3-kinase complex and a related p85 beta protein by using the baculovirus expression system”. The Biochemical Journal 288 (2): 395–405. (December 1992). doi:10.1042/bj2880395. PMC 1132024. PMID 1334406. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1132024/. 

関連文献 編集

外部リンク 編集