がん細胞がTGF-βの増殖抑制活性に対する応答性を失う責任異常分子の同定

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10152261
• 研究機関: (財)癌研究会
• 研究代表者: 加藤 光保 癌研究会, 癌研究所生化学部, 研究員 (20194855)
• キーワード: 角化細胞 / 扁平上皮癌 / transforming growth factor-β / SMAD / 増殖抑制 / 浸潤

研究概要

1.扁平上皮癌浸潤モデルの確立:コラーゲンゲルを用いた3次元培養法により、扁平上皮癌細胞がコラーゲンゲル内への浸潤性増殖を示す培養実験系を確立した。
2.変異SMAD(Smad3D407E)によるTGF-βシグナルの抑制二大腸癌でSmad2に見つけられた変異と相同な変異を導入したSmad3D407EはSMADを介するTGF-βシグナルに優性抑制的に作用した。また、この変異Smad3を角化細胞株HaCaTに発現させると、TGF-βによる増殖抑制作用に抵抗性となった。さらに、このTGF-βに抵抗性を獲得した角化細胞を3次元培養で解析したところ、浸潤性増殖能を獲得していた。
3.がんにおけるTGF-βシグナルの異常:甲状腺乳頭癌の免疫組織化学的検索により、TGF-βの染色性が高い症例は転移が多いことが示された。
4.TGF-β特異型SMAD; Smad2とSmad3の機能解析:Smad2Δexon3というスプライス変異体を見つけた。Smad3によって発現が強く誘導されるp3TP-luxをレポーターとした場合、この変異体はSmad3と同等の発現誘導能を示した。このプロモーター領域にはSmad3は結合できるがSmad2は結合できない配列があるが、Smad2Δexon3はこの配列に結合し、exon3によってコードされた30アミノ酸がSmad2とSmad3のDNA結合能の違いを決めていた。また、角化細胞株HaCaTにおいて、TGF-βはSmad2とSmad3の両者を強く活性化したが、アクチビンは主にSmad3を活性化した。
5TGF-βシグナルの標的遺伝子:TGF-βによる角化細胞の増殖抑制においてc-mycがSMADの標的遺伝子になっていた。また角化細胞におけるTGF-βの初期応答遺伝子のcDNA配列を決定した。この遺伝子は分子量19kDa、等電点10.9の新規塩基性核蛋白をコードしていた。

研究成果

• [文献書誌] Yagi,K.et al.: "Alternatively-Spliced variant of Smad2 lacking exon 3 : comparison with wild-type Smad2 and Smad3." The Journal of Biological Chemistry. 274. 703-709 (1999)
• [文献書誌] Goto,D.et al.: "A single missense mutant of Smad3 inhibits activation of both Smad2 and Smad3, and has a dominant negative effect on TGF-β signals." FEBS letters. 430. 201-204 (1998)
• [文献書誌] Shimizu,A.et al.: "Identification of receptors and Smad proteins involved in activin signalling in a human keratinocyte cell line." Genes to Cells. 3. 125-134 (1998)
• [文献書誌] Sugitani,I.et al.: "Clinicopathologic and immunohistochemical studies of papillary thyroid microcarcinoma with clinically apparent cervical lymphadenopathy." World Journal of Surgery. 22. 731-737 (1998)
• [文献書誌] Mita,T.et al.: "Effects of transforming growth factor β on corneal epithelial and stromal cell function in a rat wound healing model after excimer laser keratectomy." Graefe's Arch.Clin.Exp.Ophthalmol.236. 834-843 (1998)
• [文献書誌] Mita,T.et al.: "Expression of transforming growth factor β superfamily and their receptors in the corneal stromal wound healing process after excimer laser keratectomy." British Journal of Ophthalmology. 82. 462-463 (1998)