細胞内情報伝達機構の制御による肝癌遺伝子治療の基礎的検討

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07670585
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 佐々木 裕 大阪大学, 医学部, 助手 (70235282)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 萩原 秀紀 大阪大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 三田 英治 大阪大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 笠原 彰紀 大阪大学, 医学部, 助手 (70214286)
• Keywords: 細胞内情報伝達 / 肝癌 / 遺伝子治療

Research Abstract

本研究では細胞内情報伝達機構の制御によるヒト肝癌進展抑制の可能性を検討するために、まずヒト肝癌組織において細胞内情報伝達経路であるMitogen-activated protein kinase(MAPK)カスケードの活性化について解析した。MAPK活性は非癌部に比して癌部では高値を呈した。カスケードの上流に存在するRar-1 kinaseは癌部、非癌部でその活性には明らかな相違は認められなかったが、MEK kinase(=MAPK kinase kinase)は癌部で活性が上昇していた。即ち、肝癌組織では肝細胞増殖過程(Raf 1 kinase→MAPK)とは異なる経路(MEK kinase→MAPK)で、恒常的にMAPKが活性化されている事が明らかになった。このように活性化されたMAPKの役割の一つとして転写因子の誘導が考えられる。そこで癌組織において転写因子の遺伝子発現を検討すると、MAPKの基質であるElk-1、c-jun蛋白質の燐酸化が増強しており、その結果c-fos蛋白質、c-jun蛋白質の発現が亢進していた。さらにこれら転写因子はサイクリンD1などの細胞周期関連遺伝子群を誘導する。c-fos蛋白質の発現が亢進している肝癌組織において、サイクリンD1の発現は増強していた。さらに癌部でMAPK活性の高い症例ではサイクリンD1蛋白質の発現が亢進していた。これまでにサイクリンD1と発癌との関連が報告されており、我々の結果は肝細胞癌におけるMAPKの活性化が転写因子の発現誘導を介してサイクリンD1遺伝子発現を増強し、肝癌の増殖進展に結びつく事を示唆するものである。次に肝細胞癌におけるMAPKの活性化に、カスケードのいかなる細胞内情報伝達物質が関与するかを検討した。細胞内情報伝達物質でありインスリンおよびインスリン様成長因子の受容体のチロシンキナーゼ活性の細胞内基質であるIRS-1(insulin receptor substrate-1)蛋白質に焦点を当てると、ヒト肝癌組織において高頻度に発現し燐酸化(活性化)を受けている事が観察された。そこでIRS-1の発癌過程における役割を検討するために、ヒトIRS-1発現ベクターをNIH3T3細胞に感染させ、恒常的にIRS-1を発現、活性化するstable transfectantを作製した。このstable transfectantは形質転換しており腫瘍形成能を有していた。またstable transfectantにおいてはMAPKカスケードの活性化が認められ、活性化の過程の強いtransfectantほど腫瘍形成能が強い傾向にあった。またIRS-1アンチセンスベクターをヒト肝癌細胞株に導入すると細胞増殖速度が抑制された。これらの結果はIRS-1がヒト肝癌組織において、細胞内情報伝達機構の活性化を通じて肝癌進展過程に重要の一翼をになっている事を示唆するものである。今後、IRS-1をはじめとした細胞内情報伝達物質の特異的阻害剤等の開発を通して、ヒト肝癌進展抑制のためのSignal transduction therapyへと研究を展開していく予定である。

Research Products

• [Publications] Ito T,et al.: "Overexpression of human insulin receptor substrate-1 induces cellular transformation with activation of mitogen-activated protein kinases." Molecular & Cellular Biology. 16. 943-951 (1996)
• [Publications] Suzuki K,et al.: "Expression of vascular permiability factor/vascular endothelial growth factor in human hepatocellular carcinoma." Cancer Research. 56. 3004-3009 (1996)
• [Publications] Kanazawa Y,et al.: "Hammerhead ribozyme-mediated inhibition of telomerase activity in extracts of human hepatocellular carcinoma cells." Biochem Biophys Res Commun. 225. 570-576 (1996)
• [Publications] Kaneko A,et al.: "Activation of Na+/H+ exchanger by hepatocyte growth factor in hepatocytes." Hepatology. 22. 629-636 (1995)
• [Publications] Horimoto H,et al.: "Expression and phosphorylation of rat c-met/hepatocyte growth factor receptor during rat liver regeneration." Journal of Hepatology. 23. 174-183 (1995)
• [Publications] Kasahara A,et al.: "Ability of prolonged interferon treatment to suppress relapse after cessation of therapy in patients with chronic hepatitis C : A multicenter randomised controlled trial." Hepatology. 21. 291-297 (1995)
• [Publications] Sasaki y,et al.: "Oncogene expression in liver injury. In : Liver and Environmental Xenobiotics." Narosa Publishing House,New Dehli,India(in press), (1997)