マウス化学発癌モデルを応用した口腔粘膜前癌病変の癌化予防遺伝子療法に関する研究

• Project/Area Number: 14771160
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Surgical dentistry
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 伊東 大典 昭和大学, 歯学部, 講師 (40286844)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2002: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 遺伝子治療 / マウス / 化学発癌モデル / 細胞周期 / 口腔粘膜前癌病変 / DNAマイクロアレイ

Research Abstract

野生型C57BL/6マウスに、発癌剤4-NQOまたはB[a]P溶液を経月投与する化学発癌モデルを確立した。発癌剤投与群の舌組織を採取したところ、投与後3-6週間で、舌粘膜上皮に著明な異形成変化(基底細胞の極性の乱れ、基底細胞層の多層化、有棘細胞の核・細胞質比の増大など)が観察された。これらの異形成上皮組織において、細胞周期G1期進行の抑制因子p21の発現増強が免疫組織学的に観察された。また、その標的因子であるcyclinD/CDK4複合体の発現増強も認められた。加えて上皮の異形成変化に伴い、転写因子E2Fの阻害因子であるRbの高リン酸化が誘導されることが分かった。
さらに、Affymetrix社のGeneChip Expression Analysis Systemを用いて発癌剤処理マウス舌組織におけるmRNA発現プロファイルの網羅的解析を続いて行った。その結果、解析された遺伝子は、処理期問にかかわらず発現増強する遺伝子群、keratin6のように処理時間依存的に発現上昇する群、処理直後に著明に減弱し、その後増強するその他のケラチン遺伝子を含む遺伝子群に大別された。また、レーザーマイクロダイセクションを用いて上皮組織のみを採取し、RT-PCRにて上皮細胞分化マーカー遺伝子の解析を行ったところ、loricrin遺伝子の発現が上皮異形成の進行に伴って増強されることが分かった。
これらの結果より、細胞周期調節に関与する遺伝子群、keratin遺伝子群、上皮分化マーカーloricrinなどが標的遺伝子として利用できる可能性が示唆された。現在、クローニングされたこれらの遺伝子をプラスミドベクターに組み込んで治療用ベクターを作製し、マウス3T3への遺伝子導入実験を行っている。この結果から遺伝し導入効率が優れたベクターを複数選び、マウスを用いたin vivo実験を行う予定である。

Research Products

• [Publications] Li M-H, Ito D, Sanada M, et al.: "Effect of 5-fluorouracil on G1 phase cell cycle regulation in oral cancer cell lines."Oral Oncology. 40(1). 63-70 (2004)
• [Publications] Abe K, Yarovinsky FO, Murakami T, et al.: "Distinct contributions of TNF and LT cytokines to the development of dendritic cells in vitro and their recruitment in vivo."Blood. 101(4). 1477-1483 (2003)
• [Publications] Kimura T, Iwase M, Kondo G, et al.: "uppressive effect of selective cyclooxygenase-2 inhibitor on cytokine release in human neutrophils."International Immunopharmacology. 3(10-11). 1519-1528 (2003)
• [Publications] Toyoshima T, Kamijo R, Takizawa K, et al.: "Inhibitor of cyclooxygenase-2 induces cell-cycle arrest in the epithelial cancer cell line via up-regulation of cyclin dependent kinase inhibitor p21."British Journal of Cancer. 86(7). 1150-1156 (2002)
• [Publications] Ota K, Kakuta S, Yagami K, et al.: "Age-related increases in LPS-stimulated nitric oxide production from cultured rat bone marrow cells."Maturitas. 45(2). 247-255 (2003)
• [Publications] Toyoslinima, T, Kamijo, R, Takizawa, K, Sumitani, K, Ito, D, Nagumo, M.: "Inhibitor of cyclooxygenase-2 induces cell-cycle arrest in the epithelial cancer cell line via up-requlation of cyclin dependent kinase inhibitor p21"Br J Cancer. 86:7. (2002)