癌化におけるスーパーオキサイドの役割

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01015061
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 谷口 直之 大阪大学, 医学部, 教授 (90002188)
• 研究分担者: 西河 淳 大阪大学, 医学部, 助手 (30218127) ; 藤井 茂 関西医科大学, 教養部, 講師 (60144482) ; 杉山 俊博 大阪大学, 医学部, 助教授 (00127242)
• キーワード: Cu_1Znースーパーオキサイドディスムターゼ / Mnースーパーオキサイドディスムターゼ / 非酵素的糖化 / O^-_2 / 卵巣癌 / ELISA / 急性骨髄性白血病 / TNF

研究概要

癌化におけるO^-_2の意義を知る目的でSODを中心に以下の研究を行った。
1)Cu、ZnーSODの非酵素的糖化(グリケーション):ヒトCu、ZnーSODがグリケーションをうけることを糖尿病患者、老化赤血球、Werner症候群赤血球で見出した。in vitroではSODはactive site liganding loopを形成しているLys122やLys128が優先的にグリケーションをうけ、活性を失う。早老症や癌化を主症状とするWerner症候群ではmultipleにグリケーションをうけ、著しく活性低下をみた。蛋白のグリケーションはO^-_2を産生することが知られておりSODのグリケーションはO^-_2の産生をたかめる。一方、SODの糖化による活性低下はO^-_2の蓄積を更に高め、老化、癌化に影響を及ぼすと考えられる。
2)MnーSODの癌化による発現:ヒト肝からMnーSOD分離精製し、結晶化に成功した。本酵素を用い、モノクローン抗体を作成した。本抗体はMnーSODのC末端のペプチドをエピトープとしていた。免疫組織化学によりMnーSODは肝のミトコンドリアマトリックスに存在することを証明した。ELISAを確立し、腫瘍マーカーとしての有効性を確かめたところ、卵巣癌、特に上皮性の卵巣癌の良いマーカーとなることが明らかになった。従来用いられているCAー125に比し、false positiveが少く、良性腫瘍の陽性率は著しく低い。また急性骨髄性白血病では、蛋白レベル、mRNAレベルでの著しい発現がみられる。ヒト肝癌やラットの自然発症肝癌でも高値を示した。MnーSODの発癌機序を知るためTNFやインターロイキン1によるMnーSODの誘導をみたところ、Aー549やWIー38などの肺癌由来の細胞で著しく発現をみた。このことはオートクラインとしてインターロイキン1などを分泌する癌細胞がマクロファージなどの活性化によりO^-_2の産生をたかめ、この除去のためにSODが誘導されるものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Kawaguchi,T.: "A monoclonal antibody against COOH-terminal peptide of human liver manganese superoxide dismutase" J.Biol.Chem.264. 5762-5767 (1989)
• [文献書誌] Kinoshita,N.: "alpha-Fetoproteins antibody-lectin enzyme immunoassay to characterize sugar chains for the study of liver diseases." Clin.Chim.Acta. 179. 143-152 (1989)
• [文献書誌] Ishikawa,M.: "Reactivity of a monoclonal antibody against manganese superoxide dismutase with human ovarian carcinoma." Cancer Res.(1990)
• [文献書誌] Kawaguchi,T.: "Serum Mn-superoxide dismutase:Normal values and increased levels in patients with acute myocardial infarction and several malignant diseases determined by enzyme-linked immunosorbent assay using a monoclonal antibody." J.Immunol.Methods. 127. 249-254 (1990)
• [文献書誌] Taniguchi,N.: "The maillard Reaction in Aging,Diabetes,and Nutrition." Alan R.Liss,Inc., 14 (1989)