口腔発癌モデルを用いた口腔癌発生の分子病理学的追求とその化学予防の基礎的研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05671568
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 田中 卓二 岐阜大学, 医学部, 助教授 (40126743)
• 研究分担者: 森 秀樹 岐阜大学, 医学部, 教授 (70021433) ; 吉見 直己 岐阜大学, 医学部, 講師 (30166996) ; 杉江 茂幸 岐阜大学, 医学部・附属病院, 助手 (60187648)
• キーワード: 4-nitroquinoline 1-oxide / 口腔発癌 / Protocatechuic acid / 化学予防 / GGT / GST-P / p53 / ki-ras

研究概要

Protocatechuic acid(PCA,C_7H_6O_4)は抗酸化作用を有するフェノールで、シキミ、ダイウイキョウなどの果実に含まれている。これまでPCAの発癌修飾作用についてラット大腸発癌や肝発癌モデルを用いて検討し、PCAの発癌抑制作用を明らかにした。本研究では、PCAの4-nitroquinoline 1-oxide誘発口腔発癌モデルを用いて、口腔癌の化学予防物質の可能性を検討した。また、PCAの口腔組織中ポリアミン量に与える影響も検討した。さらに、4-NQOによる口腔癌の発癌過程におけるp53の分子病理学的検討とc-Ha-ras、c-myc、c-fos、c-erbB、p53の発現の免疫組織学的手法を用いた検討、AgNOR染色による細胞増殖の変化の画像解析装置による解析を行なった。
計173匹の雄F344ラットを9群に分け、以下の処置を行なった。第1群(19匹):20ppmの4-NQOを8週間飲水投与した。第2群(20匹):4-NQO+0.05%PCA。第3群(19匹):4-NQO+0.1%PCA。第4群(21匹):4-NQO+0.2%PCA。第5群(21匹):4-NQO→0.05%PCA。第6群(19匹):4-NQO→0.1%PCA。第7群(20匹):4-NQO→0.2%PCA。第8群(16匹):0.2%PCA。第9群(18匹):無処置対照群。PCAは第2-4群で4-NQO投与1週前より10週間、第5-7群では4-NQO投与終了後1週目より22週間、第8群では実験期間中(32週)混餌投与した。
別に、22匹の雄F344ラットに20ppmの4-NQOを36週間飲水投与し、実験開始後12、20、28週で各4匹、36週で10匹の動物を屠殺し、発癌過程の病理学的変化の解析、分子病理学的検討、免疫組織学的検討、細胞増殖の変化の解析に供した。
PCAの発癌修飾実験では、舌腫瘍の発生率が第2-7群でそれぞれ3/20(15%)、2/19(11%)、2/21(10%)、4/21(19%)、5/19(26%)、2/20(10%)で第1群の11/19(58%)に比して有意に低下していた(P<0.05)。尚、第8、9群に舌腫瘍の発生はみられなかった。舌の前癌性病変の頻度・AgNORs数・ポリアミン量もPCA投与群で有意に低下しており(P<0.05)、PCAはinitiation期、postinitiation期いずれに投与しても4-NQO誘発舌発癌を抑制し、細胞増殖の抑制がその発癌抑制効果に関与していること、またPCAに毒性作用は無く、口腔癌の化学予防物質として有望であることが明らかとなった。
一方、4-NQO誘発口腔癌の発癌過程は過形成→異形成・乳頭腫→扁平上皮癌という多段階の過程を経ること、さらに異形成上皮・乳頭腫・扁平上皮癌にはGGT陽性・GST-P陽性などの形質変化がみられた。c-myc、c-fos、c-Ha-ras、c-erbB、p53の発現を免疫染色で検討したが現在のところ陽性所見は得られていない。抗体の選択・固定法を含めさらに検討をすすめている。一方、ki-ras(exon1,2)、p53(exon4、5、6、7)の遺伝子変異を11個の扁平上皮癌でproteinase K処理後、フェノール/クロロホルム法によりDNAを抽出し、PCR-SSCP法にて検索したが、いずれも変異を認めなかった。今後、Ha-rasの変異について検索を進める予定である。

研究成果

• [文献書誌] Tanaka T,Kojima T,Okumura A,Sugie T,Mori H: "Inhibitory effect ofthe non-steroidal anti-inflammatory drugss,indomethacin and piroxicam on2-acetylaminofluorene-induced hepatocarcinogenesis in male ACI/N rats" Cancer Letters. 68. 111-118 (1993)
• [文献書誌] Tanaka T,Kojima T,Haraara A,Sawada H,Mori H: "Chemoprevention of oral carcinogenesis by D,L-α-difluoromethylornithine,an ornithine decarboxylase inhibitor:dose dependent reduction in 4-nitroquinoline 1-oxide-induced tongue neoplasms in rats" Cancer Research. 53. 772-776 (1993)
• [文献書誌] Tanaka T,Kojima T,Kawamori T,Yoshimi N,Mori H: "Chemoprevention of diethylnitrosamine-induced hepatocarcinogenesis by a simple phenolic acid protocatechuic acid in rats" Cancer Research. 53. 2775-2779 (1993)
• [文献書誌] Tanaka T,Kojima T,Suzui M,Mori H: "Chemoprevention of colon carcinogenesis by the natural product of a simple phenolic compound protocatechuic acid:suppressing effects on tumor development and biomarkers expression of colon tumorigenesis" Cancer Research. 53. 3908-3913 (1993)
• [文献書誌] Tanaka T,Morishita Y,Kawamori T,Suzui M,Kojima T,Mori H.: "Synergistic effect of radiation on colon carcinogenesis by methylazoxymethanol acetate in ACI/N rats" Japanese Journal of Cancer Research. 1031-1036 (1993)
• [文献書誌] Kojima T,Tanaka T,Kawamori T,Suzui M,Hara A,Mori H: "Chemoprevention of dietary D,L-α-difluoromethylornithine,an ornithine decarboxylase inhibitor,on initiation and post-initiation stages of diethylnitrosamine induced rat hepatocarcinogenesis" Cancer Research. 53. 3903-3907 (1993)
• [文献書誌] Tanaka T,Morishita Y,Suzui M,Kojima T,Okumura A,Mori H: "Chemoprevention of mouse urinary bladder carcinogenesis by the naturally occurring carotenoid astaxanthin" Carcinogenesis. 15. 15-19 (1994)
• [文献書誌] Kojima T,Tanaka T,Mori H: "Chemoprevention of spontaneous endometrial cancer in female Donryu rats by dietary indole-3-carbinol" Cancer Research. 54 (in press). (1994)
• [文献書誌] Mori H,Tanaka T: "Chemopreventive retinoids" Drugs of the Future. 18. 737-742 (1993)
• [文献書誌] Tanaka T: "Chemoprevention of human cancer:Biology and therapy" Critical Review in Oncology/Hematology. (in press). (1994)
• [文献書誌] Mori H,Morishita Y,Tanaka T: "Preventive effect of magnesium hydroxide on carcinogen-induced large bowel carcinogenesis in rats" Bonzatt G,De Flora S,Shankel DM,Hayatsu H:Plenum Press, 111-118 (1993)