Enhancement of invasiveness of cancer cells by hypoxia-induced expression of HOX genes

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26460466
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 浜田 淳一 北海道医療大学, 看護福祉学部, 教授 (50192703)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 転移 / ホメオボックス遺伝子 / HOX / 低酸素

Outline of Annual Research Achievements

これまでに細胞の位置情報の担い手であるHOX遺伝子の発現異常ががん細胞の転移・浸潤能に関与することを見出してきた。一方、固形がん組織においてしばしば生じる低酸素環境はがん細胞の転移・浸潤に対して促進的に働くことが知られている。我々はこれまでにHOX遺伝子の一つであるHOXD3の発現が低酸素環境下で亢進し、浸潤能が増強することを、ヒト肺がんA549細胞を用いて示してきた。本年度研究では、HOXD3過剰発現A549細胞とコントロールの空ベクターを導入したA549細胞との間で、低酸素環境（1%酸素）あるいは常酸素圧（21%酸素）環境下における遺伝子発現プロファイルを解析した。その結果、常酸素圧環境下におかれた場合、HOXD3過剰発現A549細胞は、TGF-β刺激によって転写活性化する遺伝子の発現亢進が認められた。一方、低酸素環境下におかれた場合、コントロール細胞では、HOXD3とHIF-1αの発現が亢進するとともにHIF-1の下流遺伝子であるGLUT1やVEGFの発現亢進がみられたが、HOXD3過剰発現細胞でみられるインテグリンβ3の発現亢進は認められなかった。HOXD3過剰発現細胞を低酸素環境下においた場合、HIF-1αの発現がコントロール細胞を低酸素下においた場合よりも亢進した。また、HOXD3過剰発現細胞は、コントロール細胞に比べ、運動・浸潤能が高いが、低酸素環境下におくと、両者間の運動・浸潤能の差がより顕著となった。