マクロファージコロニー刺激因子

CSF1
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	1HMC, 3UEZ, 3UF2, 4ADF, 4FA8, 4WRL, 4WRM
識別子
記号	CSF1, CSF-1, MCSF, colony stimulating factor 1
外部ID	OMIM: 120420 MGI: 1339753 HomoloGene: 7282 GeneCards: CSF1
遺伝子の位置 (ヒト)
染色体	1番染色体 (ヒト)[1]
終点	109,930,992 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
染色体	3番染色体 (マウス)[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; • 膜; • 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
	1435
	12977
	ENSG00000184371
	ENSMUSG00000014599
	P09603
	P07141
	NM_172212; NM_000757; NM_172210; NM_172211
	NM_001113529; NM_001113530; NM_007778
	NP_000748; NP_757349; NP_757350; NP_757351
	NP_001107001; NP_001107002; NP_031804
	ウィキデータ
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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、造血幹細胞を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の内の1つである。M-CSFは、コロニー刺激因子1受容体に結合する。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]。

構造

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

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（破壊）を通じて血漿カルシウム濃度の上昇をもたらす。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

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、急性腎障害や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

PD-0360324やMCS110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

M-CSFはPIK3R2と相互作用する[18]。

出典

GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000184371 - Ensembl, May 2017
GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000014599 - Ensembl, May 2017
Human PubMed Reference:
Mouse PubMed Reference:
“Entrez Gene: CSF1 colony stimulating factor 1 (macrophage)”. 2021年12月7日閲覧。
“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.
“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.
“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.
“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.
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.
“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.
“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.
“Macrophage colony stimulating factor involvement in uremic patients”. Kidney International 50 (3): 1007–12. (September 1996). doi:10.1038/ki.1996.402. PMID 8872977.
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.
“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.
“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.
Interest Builds in CSF1R for Targeting Tumor Microenvironment
“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.

外部リンク

Macrophage Colony-Stimulating Factor - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）
Overview of all the structural information available in the PDB for UniProt: P09603 (Macrophage colony-stimulating factor 1) at the PDBe-KB.

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[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000184371 - Ensembl, May 2017

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000014599 - Ensembl, May 2017

[3] Human PubMed Reference:

[4] Mouse PubMed Reference:

[entrezgene-5] “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.

[pmid8981357-7] “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.

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[pmid9262961-9] “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.

[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.

[pmid14709771-11] “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.

[pmid9637704-12] “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.

[doi_=_10.1038/ki.1996.402-13] “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.

[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

[pmid1334406-18] “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.

マクロファージコロニー刺激因子

構造

機能

臨床的意義

薬剤の標的

相互作用

関連項目

出典

関連文献

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