肝炎自然発症LECラットにおけるチトクロ-ムPー450の発現異常と肝炎発症機構

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01570157
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 杉山 俊博 大阪大学, 医学部, 助教授 (00127242)
• キーワード: 肝炎自然発症 / チトクロムPー450 / DNAメチル化 / LECラット / コリン欠乏食

研究概要

我々は、LECラットの肝薬物代謝系の酵素偏倚は肝化学発癌過程にみられる前癌病変のそれと極めてよく似たパタ-ンをとることから、LECラッとは遺伝的に何らかの発癌の素因を有していることを明らかにした。本研究において、メチオニン代謝障害と肝炎肝癌発症の因果関係について検討した。12週令LECラットに0.1%DLーエチオニンを10日間自由摂水させたところ、すべてのラットが黄疸を呈し、GOTの著明な上昇がみられた。次に5週令のLECラットにLーエチオニン(200mg/kg/日)1週間腹腔内投与後、肝薬物代謝系酵素の変動を検索したところ、コリン欠乏食投与時とほぼ同様の結果を得た。さらに、薬物第二相の中心的な役割を果しているグルタチオン抱合酵素であるGSTーPとγーGTPの遺伝子発現について検討した。これらの二つの酵素のmRNAの発現は、いずれも4週令で発現上昇、8週令で発現低下、そして16週令で発現上昇という二相性のパタ-ンを示した。とくに、GSTーPのmRNA発現量は、肝炎発症時に約200倍の上昇がみられた。一方、蛋白レベルでのこれら二つの酵素の変化もmRNAのそれとよく類似していた。ところで、コリン欠乏食やメチオニン代謝阻害剤投与により、γーGTPときGSTーPのmRNAおよび蛋白発現は強く促進されたことから、DNA低メチル化との関連が示唆されたので、DNAのメチル化の程度を検討したところ、GSTーP遺伝子について生後10週令よりすでにDNAの低メチル化が始まり、それは癌化の進行とともに顕著になった。DNAメチル基転移酵素の発現も、やはり加令とともに二相性を示し、肝炎肝癌発症時に最も高く、癌病変部で30倍の増大がみられた。以上の結果より、肝薬物代謝系酵素の変動は、メチオニン代謝障害による低メチル化と深く関連していることが明らかになった。LECラットにおいて、肝炎発症よりもかなり以前にすでに低メチル化が進行しており、これが肝炎肝癌発症の原因の1つと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Sugiyama,T.: "Selective expression and induction of cytochrome Pー450_<PB> and Pー450_<MC> during the development of hereditary hepatitis and hepatoma of LEC rats" Carcinogenesis. 10. 2155-2159 (1989)
• [文献書誌] Katagiri,M.: "Comparative studies on microsomal NADPHーcytochrome Pー450 reductase using a monoclonal antibody:tissue distribution,specific activity and peptide mapping" Int.J.Biochem.21. 1395-1405 (1989)
• [文献書誌] Masuda R.: "Cytochrome Pー450 and chromosome damage by cyclophosphamide in LEC strain rats predisposposed to hereditary hepatitis and liver cancer" Mutation Res.244. 309-316 (1990)
• [文献書誌] Suzuki K.: "High sensitivity to 5ーazacytidine in LEC rats,a strain with a metabolic predisposition to hepatitis and hepatoma:possible involvement of DNA methylation in the expression of cytochrome Pー450 and rーglutamyl transpeptidase" Biochem.Int.23. 9-24 (1991)
• [文献書誌] Nagase T.: "Analyses of polypeptides in the liver of a novel mutant (LEC rats) to hereditary hepatitis and hepatoma by twoーdimensional gel electrophoresis;Identification of p29/6.8 as carbonic anhydrase III and triosephosphate isomerase" Comp.Biochem.Biophys.(1991)
• [文献書誌] Sugiyama T.: "Enhancing effect of a cholineーdeficient diet on alterations of hepatic drugーmetabolizing enzymes in hepatitisーand hepatomaーpredisposed rats (LEC rats)" Jpn.J.Cancer Res.84. (1991)
• [文献書誌] Sugiyama T.: "LEC rats mimic LEA rats fed methionineーand cholineーdeficient diet in “The LEC rat:A new model for hepatitis and liver cancer"" SpringerーVerlag, (1991)
• [文献書誌] 杉山 俊博: "薬物代謝と耐性 「バイオサイエンス戦略マニュアル:新しい素材とア-カ-プロ-ブ」" 共立出版, 776 (1990)