口腔発癌モデルを用いた口腔癌発生の分子病理学的追求とその化学予防の基礎的研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05671568
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 田中 卓二 岐阜大学, 医学部, 助教授 (40126743)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 秀樹 岐阜大学, 医学部, 教授 (70021433) ; 吉見 直己 岐阜大学, 医学部, 講師 (30166996) ; 杉江 茂幸 岐阜大学, 医学部附属病院, 助手 (60187648)
• Keywords: 4-nitroquinoline l-oxide / 口腔発癌 / フラボノイド / レチノイド / 化学予防 / 遺伝子変異 / K-ras

Research Abstract

前年度はミカン、シキミ、ダイウイキョウなどの果実に含まれ抗酸化作用を有するフェノールのprotocatechulcacidついて4-nitroquinoline 1-oxide(4-NQO)誘発ラット口腔発癌モデルを用いて、口腔癌抑制作用をあきらかにした。また、舌組織のポリアミン量、AgNORs染色による細胞増殖の抑制作用も明らかにした。平成6年度は日常摂取している食品中に含まれているフラボノイド(ヘスベリジン、クルクミン)やカロテノイド(β-カロテン、アスタキサンチン、カンタキサンチン)、新規合成レチノイドのうちKYN-54とアロチノイド(Ro40-8757)について発癌修飾作用を検討した。さらに、前年度に引き続いて口腔(舌)の前癌性病変と腫瘍の遺伝子変異(K-ras、H-ras、p53)を検討した。
発癌修飾実験:計476匹の雄F344ラットを使用し、3つ動物実験を施行した。口腔(舌)癌は20ppmの4-NQOを8週間飲水投与して誘発した。被検物質のうちヘスペリジン(500ppm)、クルクミン(500ppm)、β-カロテン(500ppm)、アスタキサンチン(100ppm)、カンタキサンチン(100ppm)、KYN-54(100ppm、200ppm)はイニシエーション相(10週間)とプロモーション相(22週間)に、Ro40-8757(250ppm、500ppm)はイニシエーション相(10週間)のみに混餌投与し、別に被検物質のみの投与群と無処置対照群を設けて、発癌修飾効果を検討した。その結果、4-NQO投与による口腔(舌)癌の発生率は3つの実験を平均すると55%であり、発癌抑制率(舌癌の発生抑制率)はイニシエーション相投与でヘスペリジン59%、クルクミン91%、β-カロテン67%、アスタキサンチン100%、カンタキサンチン100%、KYN-54(100ppm)57%、KYN-54(200ppm)71%、Ro40-8757(250ppm)78%、Ro40-3757(500ppm)90%といずれも有意に減少した。プロモション相投与でもヘスペリジン22%、クルクミン72%、β-カロテン56%、アスタキサンチン100%、カンタキサンチン91%、KYN-54(100ppm)62%、KYN-54(200ppm)78%とヘスペリジンを除き有意な減少をみた。加えて、これらの被検物質にいずれも口腔癌の前癌性病変(過形成、異形成)の発生頻度も抑制した。また、組織中のポリアミン量、BrdU標識率、AgNORs数の測定結果からは被検物質投与による細胞増殖の抑制が認められ、これらの物質の混餌投与による発癌性効果に関与していること、また被検物質に毒性作用は無く、口腔癌の化学予防物質として有望であることが明らかとなった。
口腔(舌)腫瘍、前癌性病変分子病理学的検索:K-ras(exon1、2)、H-ras(exon1、2)、p53(exon4、5、6A、6B、7)の遺伝子変異を17個(K-ras、p53)、28個(H-ras)の舌腫瘍及び前癌性病変でproteinase K処理後、フェノール/クロロホルム法によりDNAを抽出し、PCR-SSCP法にて検索した。その結果、28個の腫瘍のうち5個(18%)にH-ras(exon2)のpoint mutation[codon61.CAA(Cln)→CTA(Leu)]が認められた。その組織学的内訳は異形成で1/9(11%)、乳頭腫で0/2(0%)、扁平上皮癌で4/17(24%)であった。今後、H-rasの変異に及ぼす癌の化学予防物質の影響について検索を進める予定である。

Research Products

• [Publications] Takuji,Tanaka: "Cancer chemoprevention by natural products(Review)" Oncoloqy Reports. 1. 1139-1155 (1994)
• [Publications] Takuji,Tanaka,et al.: "Chemoprevention of mouse urinary bladder carcinogenesis by the naturally occurring carotenoid astaxanthin" Carcinogenesis. 15. 15-19 (1994)
• [Publications] Takuji,Tanaka,et al.: "Chemoprevention of 4-nitroquinoline l-oxide-induced oral carcino-genesis by dietary protocatechuic acid during initiation and postinitiation phases" Cancer Research. 54. 2359-2365 (1994)
• [Publications] Toshihiko,Kawamori,et al.: "Suppression of azoxymethane-induced rat colon aberrant crypt foci by dietary protocatechuic acid" Japanese Journal of Cancer Research. 85. 686-691 (1994)
• [Publications] Takuji,Tanaka,et al.: "Chemoprevention of 4-nitroquinoline l-oxide-induced oral carcino-genesis by dietary curcumin and hesperidin:comparison with the protective effect of β-carotene" Cancer Research. 54. 4653-4659 (1994)
• [Publications] Hideki,Mori,et al.: "Antimutagenesis and Anticarcinogenesis Mechanisms III" Bronzetti G,Hayatsu H,De Flora S,Waters MD,and Shankel DM:Plenum Press, 494 (1993)