分裂促進因子

分裂促進因子は、細胞が有糸分裂（mitosis）と呼ばれる細胞分裂を開始するために必要な物質群です。低分子量のタンパク質などがこれに該当し、マイトジェンとも呼ばれます。これらは細胞に作用し、Mitogenesisと呼ばれるプロセスを誘導します。そのシグナルは主に分裂促進因子活性化プロテインキナーゼ（MAPK）経路を介して伝達されます。

細胞増殖における分裂促進因子の役割は、特に細胞周期の制御に重要です。特に、G1期からS期への移行を決定する制限点（R点）の通過に不可欠です。分裂促進因子がないと、細胞周期はこの手前で停止します。十分な因子が存在すると、サイクリンD1などが産生され、制限点の通過が可能になります。一度制限点を通過すれば、分裂促進因子は必須ではありません。動物細胞は内部シグナルでも進めますが、外部因子でも同様に促されます。

分裂促進因子には内在性因子と外来性因子があります。内在性因子は、発生や組織修復、再生に不可欠です。例えば、心臓損傷後の修復に関わるNrg1や、VEGF、PDGF、EGFといった成長因子の一部は、分裂促進因子として直接または間接的に機能します。

分裂促進因子の細胞周期への関与は、がん研究の重要なテーマです。がんは細胞周期制御の破綻による無秩序な増殖を特徴とします。がん細胞は、分裂促進因子への依存性を失い、細胞増殖を抑制する抗分裂促進因子への抵抗性を獲得しています。

分裂促進因子非依存性は、いくつかのメカニズムで生じます。がん細胞自身が因子を産生する自己分泌刺激（例: サル肉腫ウイルスのPDGF様物質）、細胞表面の受容体変異や過剰発現による恒常的活性化（例: HER2の過剰発現）、Ras-Raf-MAPK経路など細胞内シグナル下流分子の変異（特にRas変異）による恒常的な経路活性化などです。

抗分裂促進因子への抵抗性は、抑制シグナルを無視する能力です。正常細胞でDNA損傷時に働く抗分裂促進因子（例: TGF-β）による抑制経路（例: Smad経路）に機能喪失型変異が生じ、抑制が効かなくなります。

がんの発生には、一般的に分裂促進因子関連の異常を含む複数の遺伝子変異が必要です。がん遺伝子の活性化やがん抑制遺伝子の不活化が組み合わさることで、強力な腫瘍形成が促されます。また、正常細胞が過剰増殖で起こすアポトーシスや細胞老化といった過剰増殖ストレス応答に対しても、がん細胞は抵抗性を持ち、増殖を続けます。

分裂促進因子は免疫学でも利用されます。リンパ球は分裂促進因子や抗原で刺激されると増殖・分化します。B細胞は形質細胞となり抗体を産生し、T細胞はリンホカインを産生する細胞になります。この性質は、免疫機能の評価に利用されます。

また、MAPK経路はCOX-2などの酵素の発現誘導に関与しており、PTGS2遺伝子の調節にも関わるとされます。このように、分裂促進因子は細胞の増殖と生理機能に広く関与しています。

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