角化細胞の自己分泌増殖抑制因子とがん化に関する研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670243
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: (財)癌研究会
• 研究代表者: 加藤 光保 財団法人癌研究會, 癌研究所・生化学部, 研究員 (20194855)
• キーワード: 角化細胞 / 自己分泌 / 増殖抑制 / trnsforming growth factor-β / Smad蛋白 / 重層扁平上皮癌

研究概要

重層扁平上皮組織の維持には、角化細胞の自己分泌性増殖抑制因子による増殖調節が必須の役割を担っている。本研究は増殖抑制に関与する分子の同定とがん細胞における反応性消失の機序を解明することを目的とし、本年度は以下の点を明らかにした。(1)Transforming growth factor-β(TGF-β)type IレセプターアンチセンスRNAの発現により、TGF-βに不応答となった角化細胞株が樹立された。この細胞を3次元培養すると正常の分化過程を消失し表層付近でも細胞分裂を示す上皮内癌様の構造を形成した。(2)TGF-β刺激はSmad2とSmad3のリン酸化を誘導した。アクチビンAはTGF-βのファミリー分子だが角化細胞に対する増殖抑制活性は弱い。このアクチビンAでは、主にSmad3がリン酸化され、Smad2のリン酸化の程度は弱く、さらにSmad蛋白の核移行の程度も弱い。(3)大腸癌細胞で見つかったSmad2のミスセンス変異を相同な部位に導入したSmad3D407Eは、増殖抑制シグナルをブロックした。この変異Smad3はTβRIに結合するがリン酸化されずレセプターから解離できないために、共存する野生型のSmad2とSmad3のリン酸化も抑制した。(4)TGF-βはHaCaTのc-myc遺伝子の発現を抑制したが、この細胞にc-myc遺伝子を強制発現させるとTGF-βによる増殖抑制がかからなくなることから、c-myc発現の低下にいたるシグナル経路が角化細胞の増殖抑制に必須であることが示唆された。(5)扁平上皮癌細胞株15株でレセプターの欠損株は1株のみであった。また、これらの細胞の多くはSmad2遺伝子にも異常がないことが報告された。しかし、レセプターにもSmad2にも異常が認められない扁平上皮癌細胞株において、TGF-β刺激によりSmad2の核移行が認められず、Smad2の核移行にはレセプターとその直接の基質であるSmad2のみならず、何らかの因子が必要であり、扁平上皮癌においては、この分子に異常をきたしている可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Shimizu.A.et al: "Identification of receptors and Smad proteins involved in activin-induced differentiation of human epidermalkeratinocytes." Genes to Cells. in press.
• [文献書誌] Furue M.et al: "Dysregulated expression of transforming growth factor β(TGF-β)and its type I and its type I and type II receptor in basal cell carcinoma." Int.J.Cancer. 71. 505-509 (1997)
• [文献書誌] Okochi H.et al.: "Expression of tetra-spans transmembrane family(CD9,CD37,CD53,CD63,CD81 and CD82)in normal and neoplastic human keratinocytes:an association of CD9 with α3β1 integrin." Br.J.Dermatol.137. 856-863 (1997)
• [文献書誌] Nakajima Y.et al.: "Extracellular fibrillar structure of latent TGFβ binding protein-1:role in TGFβ-dependent endothelial-mesenchymal transformation during endocardial cushion tissue formation in mouse embryonic heart." J.Cell.Biol.136. 193-204 (1997)
• [文献書誌] Saeki K.et al.: "Cell density-dependent apoptosis in HL-60 cells,which is mediated by an unknown soluble factor,is inhibited by transforming growth factor β1 and overexpression of bc1-2." J.Biol.Chem.272. 20003-20010 (1997)
• [文献書誌] Yonemori K.et al.: "Bone morphogenetic protein receptors and activin receptors are highly expressed in ossified ligament tissues of patients with ossification of the posterior longitudinal ligament." Am.J.Pathol.150. 1335-1347 (1997)