発癌過程におけるギャップ結合の機能及び形成の異常と、その発生機構の解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06670238
• Research Institution: Sapporo Medical University School of Medicine
• Principal Investigator: 小山田 正人 札幌医科大学, 医学部, 講師 (30183255)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小山田 ゆみ子 札幌医科大学, 医学部, 助手 (40231245)
• Keywords: 細胞間コミュニケーション / ギャップ結合 / コネキシン / 多段階発癌 / マウス皮膚発癌 / 創傷治癒 / 遺伝子発現

Research Abstract

1.マウス皮膚多段階発癌モデルにおけるギャップ結合蛋白質(コネキシン)の異常
(1)扁平上皮癌では、正常表皮、papillomaに比べて、ギャップ結合が有意に減少しており、癌細胞の脱分化に伴って、コネキシン26の減少が見られるが、コネキシン43は、ほぼ一定であること、
(2)癌の浸潤部位では、コネキシン43の更なる減少が見られること、(3)リンパ節への転移部位では、癌細胞は、コネキシン43をほとんど発現していない一方、コネキシン26の発現が見られること(4)E-cadherinは、扁平上皮癌の原発、浸潤、リンパ節転移部位いづれでも細胞膜上への局在が保たれることを明らかにした(Carcinogenesis16:1287-1297,1995)。
2.ハムスター舌粘膜の創傷治癒及び、多段階発癌過程における、ギャップ結合蛋白質(コネキシン)の発現の異常とその発生機構の解析
コネキシン蛋白の発現の異常を蛍光抗体法により調べ、in situ hybridizationによりその発生機構を解析し、次のような新しい知見が得られた。(1)正常舌粘膜において、上皮細胞が基底層から角化層へと分化する過程で、コネキシン蛋白質の発現がコネキシン43からコネキシン26へと変化することを明らかにした。in situ hybridizationによるmRNAの局在の解析では、コネキシン43、26mRNAとも基底層より発現が見られ、コネキシン蛋白の局在の違いは、転写後の調節によって起こっていることが示された。(2)創傷治癒過程において、コネキシン蛋白、mRNAの発現が大きく変化することを見いだした。すなわち、初期(6時間後)ではコネキシン43、26とも減少するが、1-3日後では、正常に比べて増加し、2種類のコネキシン蛋白が同一のプラークに共存すること、7日後にほぼ正常の局在に回復することが分かった。(3)化学物質による多段階発癌系において、前癌病変であるpapillomaでは2種類のコネキシン蛋白、mRNAとも増加し、2種類の蛋白が同一のプラークに共存すること、扁平上皮癌では脱分化に伴ってコネキシン26の発現が低下することを明らかにした。さらに、papilloma、扁平上皮癌及び創傷治癒過程の角化細胞において、コネキシン蛋白が細胞膜上だけではなく、細胞質内特に、核の周囲に局在することを見いだした。

Research Products

• [Publications] Oyamada,Y.,Oyamada,M.et al.: "Aberrant expression,function and localization of connexins in human esophageal carcinoma cell lines with different degrees of tumorigenicity." J Cancer Res Clin Oncol. 120. 445-453 (1994)
• [Publications] Tateno,C.,Oyamada,M.et al.: "Effect of DDT on hepatic gap junctional intercellular communication in rats." Carcinogenesis. 15. 517-521 (1994)
• [Publications] Oyamada,M.,et al.: "The expression,phosphorylation,and localization of connexin 43 and gap-junctional intercellular communication during the establishment of a synchronized contraction of cultured neonatal rat cardiac myocytes." Exp Cell Res. 212. 351-358 (1994)
• [Publications] Kojima,T.,,Oyamada.M.et al.: "Sequential changes of hepatic gap junctions during the course of acute liver injury and restoration after thioacetamide treament" Virchows Archive A. 425. 407-412 (1994)
• [Publications] Chiba,H.,Oyamada,M.,et al.: "Hormonal regulation of connexin 43 expression and gap junctional communication in human osteoblastic cells" Cell Struct Funct. 19. 173-177 (1994)
• [Publications] Kojima,T.,,Oyamada.M.et al.: "Rapid appearance of connexin 26-positive gap-junctions in centrilobular hepatocytes without induction of mRNA and protein synthesis in isolated perfused liver of female rat" J Cell Sci. 107. 3579-3590 (1994)
• [Publications] Kamibayashi,Y.,Oyamada,M.et al.: "Aberrant expression of gap junction proteins(connexins)is associated with tumor progression during multistage mouse skin carcinogenesis" Carcinogenesis. 16. 1287-1297 (1995)
• [Publications] Kimura,H.,Oyamada,M.et al.: "Reversible inhibition of gap junctional intercellular communication,synchronous contraction and synchronism of intracellular Ca2+fluctuation in cultured neonatal rat cardiac myocytes by heptanol" Exp Cell Res. 220. 348-356 (1995)
• [Publications] Oyamada,M.,et al.: "Expression of multiple connexins is differentially modulated during multistage hepatocarcinogenesis" Prog Cell Res. 4. 103-106 (1995)
• [Publications] Kimura,H.,Oyamada.M.et al.: "Involvement of connexin 43 localization and gap junctional intercellular communication in the establishment of a synchronized contraction of cultured neonatal rat cardiac myocytes" Prog Cell Res. 4. 155-158 (1995)
• [Publications] Kamibayashi,Y.,Oyamada,M.et al.: "Expression and localization of connexin 26 and 43 in mouse epidermis in vivo" Prog Cell Res. 4. 353-356 (1995)
• [Publications] 小山田 正人他: "ギャップ結合チャネル病" 細胞. 27. 276-280 (1995)