本態性血小板血症の患者の大多数において, チロシンキナーゼJAK2の点変異(V617F)が認められることが知られている。これまでに, JAK2V617F変異体は, トロンボポエチン受容体(TpoR)と共発現した際, 恒常的に活性化し, 成長因子に依存しない血球細胞の異常増殖を誘導することが報告されている。しかしながら, JAK2V617F変異体が誘導するTpoRを介した発がん誘導の分子機構は不明であった。本研究において, 私達は, マウスBa/F3細胞において, JAK2V617F変異体により, TpoRの616番目と621番目のチロシン残基 (Y616, Y621)がリン酸化されることを見出した。Y616とY621をフェニルアラニンに置換したTpoR-Y616/621F変異体とJAK2V617F変異体を共発現したBa/F3細胞は, ほとんど増殖せず, 腫瘍形成能を持たないことが明らかになった。したがって, JAK2V617F変異体による発がん誘導機構には, TpoRのリン酸化が必須であることが示唆された。また, 私達は, TpoRのY616とY621のリン酸化が, JAK2V617F変異体による腫瘍形成に重要な役割を果たす転写因子STAT5の活性化に必要であることを明らかにした。以上の研究を通して, 私達は, TpoRのリン酸化がJAK2 V617F変異体により誘導される腫瘍形成の基盤であることを明らかにし, TpoRのリン酸化を阻害することがETの有効な治療へと繋がる可能性を提唱した。
A somatic mutation, V617F in the tyrosine kinase JAK2 is detected in the majority of patients with the essential thrombocythemia (ET). Previously, it was reported that JAK2 V617F mutant was constitutively activated and induced transformation of hematopoietic cells to growth-factor independence when thrombopoietin receptor (TpoR) was co-expressed. However, the molecular mechanisms how JAK2 V617F mutant induced oncogenic signaling pathway through TpoR have not been elucidated. In the present study, we found that two tyrosine residues such as Y616 and Y621 in TpoR were phosphorylated in the transformed cells by JAK2 V617F mutant. The co-expression of TpoR-Y616/621F mutant in which both Y616 and Y621 were substituted to phenylalanines with JAK2 V617F mutant failed to induce cytokine-independent cell proliferation and tumorigenesis, indicating that TpoR phosphorylation is the reason for JAK2 V617F mutant-induced oncogenic signaling. We also showed that the phosphorylation at Y616 and Y621 in TpoR was necessary for activation of the transcription factor STAT5, which is a critical downstream factor of JAK2 V617F-induced oncogenic signaling. Collectively, these results have revealed that phosphorylation of Y616 and Y621 in TpoR underlies JAK2 V617F mutant-induced tumorigenesis. We propose that the targeted disruption of this pathway has therapeutic utility for managing ET.