ヒト胃癌細胞の浸潤・転移におけるセリンプロテアーゼの役割

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04152106
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 宮崎 香 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 助教授 (70112068)
• 研究分担者: 安光 英太郎 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 助手 (10182346) ; 梅田 誠 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 教授 (70045996)
• キーワード: セリンプロテアーゼ / 胃癌 / 浸潤 / 転移 / トリプシン / メタロプロテアーゼ / プラスミン / カリクレイン

研究概要

多くの研究によって癌の浸潤・転移における種々のマトリックス分解性メタロプロテアーゼ(MMP)の重要性が指摘されている。しかし、MMP以外のプロテアーゼについてはほとんど研究されていない。最近、私達は、数種のヒト胃癌細胞株が、強いマトリックス分解活性をもつ複数種の3種のセリンプロテアーゼを分泌することを見出している。そこで、本研究ではこれらの酵素のの生化学的性質と作用をしらべた。
1)STKM-1胃癌細胞の培養液から3種のセリンプロテアーゼを精製した。これらのうち、トリプシン様酵素はSDS電気泳動によって4本のバンドを示した。部分一次構造の解析からこれらは膵臓型トリブシノーゲン1(26k、24k)とその活性型(25k,23k)であり、そのうち26kと24kの酵素は限定分解を受けて生じた2本鎖型であることが判明した。精製酵素はファイブロネクチン、ラミニンなどの細胞接着性蛋白質を強く分解した。しかし、2本鎖型は1本鎖型に比べて弱い活性をしめした。また、他の2種のセリンプロテアーゼは免疫学的性質から、プラスミンと組織型カリクレインと同定された。2)23種のヒト癌細胞についても調べた結果、半分以上の細胞がプラスミンとトリプシン1を不活性前駆体として分泌することを見いだした。それらの分泌は培養のpHを弱酸性(5.9-6.8)にすることによって著しく促進された。4)STKM-1細胞はinvitroで基底膜浸潤性をしめした。また、同細胞をscidマウスの腹部に注射すると肝臓、膵臓などの臓器に強く浸潤することが分かった。
以上の結果から、ある種の癌細胞ではトリプシン、プラスミン、カリクレインなどのセリンプロテアーゼが癌細胞による直接的な組織破壊に機能していると思われる。さらに、これらのセリンプロテアーゼは多くのMMP前駆体を効果的に活性化することから、MMP前駆体の活性化因子として機能している可能性がある。

研究成果

• [文献書誌] Y.Kato,et al.: "Induction of 103-kDa gelatinase/type IV collagenase by acidic cul ture conditions in mouse metastatic melanoma cell lines." J.Biol.Chem.267. 11424-11430 (1992)
• [文献書誌] N.Koshikawa,et al.: "Multiple secretion of matrix serine proteinases by human gastric carcinoma cell lines." Cancer Res.52. 5046-5053 (1992)
• [文献書誌] K.Miyazaki,et al.: "Activation of TIMP-2/progelatinase A complex by stromelysin." Biochem.Biophys.Res.Commun.185. 852-859 (1992)
• [文献書誌] A.Nakashima,et al.: "Structure of Aα chains of human fibrinogen fraction II." Blood Coagul.Fibrin.3. 361-370 (1992)
• [文献書誌] H.Yasumitsu,et al.: "Comparison of extracellular matrix-degrading activities between 64-kDa and 90-kDa gelatinases purified in inhibitor-free forms form human schwannoma cells." J.Biochem.111. 74-80 (1992)
• [文献書誌] K.Miyazaki,et al.: "Purification and characterization of a two-chain form of TIMP-2 and a low molecular weight TIMP-like protein." J.Biol.Chem.