悪性グリオーマへのP16、P53、PTEN遺伝子導入による腫瘍血管新生抑制効果

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671441
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 中川 晃 愛媛大学, 医学部附属病院, 助手 (50155678)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久門 良明 愛媛大学, 医学部, 助教授 (80127894)
• Keywords: 悪性グリオーマ / 腫瘍血管新生 / 癌抑制遺伝子 / 血管新生関連因子 / 遺伝子導入

Research Abstract

血管新生は、誘導因子と抑制因子のバランスにより調節されている現象である。血管に富む腫瘍では、このバランスが崩れて誘導因子が抑制因子を凌駕した状態にあると考えられている。悪性神経膠腫では、p16、p53およびPTEN遺伝子の異常が高頻度に生じているが、これが神経膠腫の悪性化に伴う著明な血管新生に関与している可能性は高い。我々は、血管新生抑制因子であるthrombospcondin(TSP)-1およびTSP-2と、誘導因子としてよく知られているvascular endothelial growth factor(VEGF)やangiopoietinに着目し、癌抑制遺伝子との関連性について検討した。今回の研究成果は以下のとおりである。アデノヴイルスベクターを用いて野生型p53を導入した場合にp53変異グリオーマ細胞(U251MG、LN319)でTSP-1の発現は明らかに低下したが、p16欠失グリオーマ細胞(U251MG、U87MG)に野生型p16を導入してもTSP-1の発現は変化しなかった。一方TSP-2は、p53変異細胞にp53を導入してもp16欠失細胞にp16を導入しても発現が亢進した。つまり、TSP-1の発現はp53により増強し、TSP-2はp16およびp53ともに発現誘導因子として作用していると考えられる。またPTENを導入することにより、すべての細胞株でTSP-1の発現は有意に低下することを確認した。プロモーター解析では、野生型p53がTSP-1プロモーターの転写活性を上昇させる結果を得た。以上の結果から、TSP-1ではp53依存性の発現制御系が存在しTSP-2はTSP-1とは異なる経路を介して発現が制御されていることが示唆された。現時点では、angiopoietinについてはp16、p53、およびPTENの導入で有意な発現の変化は認められていない。我々はグリオーマにおいてVEGFの発現がp53のみならずp16でも明らかに抑制されることを確認している(CANCER RESEARCH 59:3783-3789,1999)。さらにPTEN導入で明らかにVEGFの発現は抑制された。In vivo angiogenesis assay(dorsal air sac assay)では、野生型のp16、p53、PTEN遺伝子をグリオーマ細胞に導入することで、腫瘍血管新生は有意に抑制された。つまり、p16、p53またはPTEN遺伝子が異常をきたしている悪性神経膠腫に対して、その異常を修復することによってVEGFに代表される血管新生誘導因子が優位な状態をTSP-1やTSP-2などの抑制因子が優位な状態に変化させ得ると考えられる。今後、癌抑制遺伝子と血管新生関連因子の関係がより解明されることによって、血管新生抑制療法が難治性である悪性神経膠腫への有効な治療法となり得る可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Hironobu Harada, Kou Nakagawa. et al.: "Introduction of wi1d-type p53 enhances thrombospondin-1 expression in human glioma cells"Cancer Letters. (in press).
• [Publications] Hironobu Harada, Kou Nakagawa, et al.: "Restoration of wild-type p16 down-regulates vascular endothelial growth factor expression and inhibits angiogenesis in human gliomas"Cancer Research. 59. 3783-3789 (1999)
• [Publications] Shinji Iwata, Kou Nakagawa, et al.: "Endothelial nitric oxide synthase expression in tumor vasculature is correlated with malignancy in human supratentorial astrocytic tumors."Neurosurgery. 45. 24-29 (1999)
• [Publications] 中川晃, 原田広信: "ポストシークエンス時代における脳腫瘍の研究と治療"田淵和雄, 白石哲也. 561 (2002)