肝炎・肝癌自然発症LECラットを用いた肝癌の発生と進展に関する分子病理学的研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03151001
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 武市 紀年 北海道大学, 医学部, 助教授 (40002133)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長尾 美奈子 国立がんセンター研, 部長 (40100151) ; 杉山 俊博 大阪大学, 医学部, 助教授 (00127242) ; 松本 耕三 徳島大学, 医学部, 助教授 (00002246) ; 森 道夫 札幌医科大学, 教授 (00045288) ; 吉田 廸弘 北海道大学, 理学部, 教授 (60001765)
• Keywords: LECラット / 肝炎 / 肝癌 / 常染色体劣性遺伝 / ウイルソン病 / 銅代謝異常 / 活性酸素 / 癌遺伝子

Research Abstract

北大においてLongーEvans系ラットより分離された近交系LECラットは生後4ケ月令より肝炎を発症し、その後慢性肝炎から胆管線維症を経てほぼ全例肝細胞癌を発生する。遺伝的解析では、LECラットの肝炎発症には常染色体劣性遺伝子htsの関与が明らかにされているが、htsの存在する染色体及びその機能については未だ明らかにされていない。
最近、我々はLECラット肝における銅の異常蓄積と、血清中セルロプラスミンの低下を見出した。LECラットでは銅代謝異常による過剰な銅が蛋白と結合することなく、「自由銅」として存在し、DNA傷害を起すものと考えられた。このため、活性酸素によるDNA傷害産物である8ーハイドロオキシグワニン((8ーohーGua)をLECラットの各臓器で経時的に測定したところ、8ーohーGuaレベルは肝炎発症時の4ケ月令で最も上昇しており、慢性肝炎期の8ケ月令でも高値を示していた。このことは、自由銅(Cu^<++>)が肝細胞壊死と肝細胞癌の原因となっていることを示唆している。
次に、我々はLECラットの肝発癌過程における癌遺伝子の発現異常について検索した。その結果、肝細胞癌のすべてにおいてcーmyc遺伝子の著明な発現上昇が見られたが、肝の結節あるいは非癌部ではcーmyc遺伝子の発現上昇はみられなかった。慢性肝炎発症LECラットの肝組織ではcーjun遺伝子の著明な発現上昇がみられたが、肝細胞癌発生に伴ないその発現は低下した。一方、ras(Haーras,Kiーras及びNーras)遺伝子の突然変異はLECラット肝組織には、いずれの時期においても認められなかった。これらの実験結果から、LECラットにおいては銅の異常蓄積が、活性酸素の産生を誘導し、肝細胞のDNA傷害をもたらし、最終的には肝癌の発生につながるものと考えられる。

Research Products

• [Publications] Li,Y.et al.: "Spontaneous hepatic copper accumulation in LEC rats with hereditary hepatitis:A model of Wilson's disease." J.Clin.Invest.87. 1858-1861 (1991)
• [Publications] Ono,T.et al.: "Hereditary low levels of plasma ceruloplasmin in LEC rats." The LEC Rat (Springer-Verlag). 133-141 (1990)
• [Publications] Takahashi,H.et al.: "High sensitivity of the LEC rat liver to the carcinogenic effect of diethylnitrosamine." Cancer Lett.51. 247-250 (1991)
• [Publications] Agui,T.et al.: "Bone marrow-derived progenitor T cells convey the origin of maturation in LEC mutant rats which bear a congenital arrest of maturation from CD4+CD8+ to CD4+CD8- thymocytes." Eur.J.Immunol.21. 2277-2280 (1991)
• [Publications] Sugiyama,T.et al.: "Enhancing effect of a choline-deficient diet on alterations of hepatic drug-metabolizing enzymes in hepatitis- and hepatoma-predisposed rat (LEC rats)." Jpn.J.Cancer Res.82. 390-396 (1991)
• [Publications] Fujimoto,Y.et al.: "Possible involvement of c-myc but not ras genes in hepatocellular carcinomas development after spontaneous hepatitis in LEC rats." Mol.Carcinogenesis. 4. 269-274 (1991)
• [Publications] Eds.M.Mori.,M.C.Yoshida,N.Takeichi and N.Taniguchi: "The LEC Rat" Springer-Verlag, 1-356 (1991)