癌の骨転移関連遺伝子のクローニングとその機能解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11557136
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 米田 俊之 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (80142313)
• 研究分担者: 西村 理行 大阪大学, 歯学研究科, 助教授 (60294112)
• キーワード: 癌 / 骨転移 / TGF / 軟組織転移 / 骨吸収 / Smad / DDR1 / ビスフォスフォネート

研究概要

1.遠隔転移を呈する乳癌細胞株の樹立
癌原発巣から転移の成立過程の検討を可能とするシステムとして、皮下移植により、肝臓、肺、脳、腎臓および骨組織に高率で遠隔転移を来たす乳癌細胞株を樹立した。さらにこの乳癌細胞を移植された担癌マウスの骨転移部から、骨に選択的に遠隔転移を来たすサブクローン株をも樹立した。遠隔転移のメカニズムを検討する上で、担癌実験動物の転移の程度を定量化することは、極めて重要である。そこで我々は、樹立された乳癌細胞株にルシフェラーゼをトランスフェクションし、構成的にルシフェラーゼ活性を発現する細胞株を作製した。この細胞株を移植された担癌動物各臓器中のルシフェラーゼ活性は、病理組織学的に検索した転移の程度と高い相関関係を示した。従って、このシステムは、各臓器における転移の定量化に有効であると考えられる
2.乳癌に発現するチロシンキナーゼDDR1の役割
乳癌の転移形成に関わる遺伝子を検索している過程において、膜結合型チロシンキナーゼDDR1が、乳癌細胞に高頻度に発現していることが確認された。そこでDDR1の乳癌の浸潤、骨転移に対する役割を検討するために、DDR1を構成的に過剰発現する細胞株を樹立した。この細胞株の増殖は、野生株細胞と同程度であった。しかし、DDR1のリガンドであるコラーゲンに対し、強い接着性を示した。この実験結果に一致して、DDR1を過剰発現する細胞株は、高頻度に骨転移形成を形成する結果が得られた。以上の実験結果から、乳癌細胞に発現するDDR1は、転移形成部位においてコラーグンなどのマトリックスとより強固に接着することにより、転移巣形成を促していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Ji X et al: "Patterns of gene expression associated with BMP-2-induced osteoblast and adipocyte differentiation of mesenchymal progenitor cell 3T3-F442A"J Bone Miner Met. 18. 132-139 (2000)
• [文献書誌] Y Takaoka et al: "The pancreas : A storehouse of protein anabolic factors and bone/calcium metabolism-regulating factors."J Bone Miner Met. 18. 2-8 (2000)
• [文献書誌] Toshiyuki Yoneda et al: "Cellular and molecular basis of preferential metastasis of breast cancer to bone."J Orthop Sci. 5. 75-81 (2000)
• [文献書誌] Toshiyuki Yoneda et al: "Use of bisphosphonates for the treatment of bone metastasis in experimental animal models"Cancer Treat Rev. 25. 293-299 (1999)
• [文献書誌] Michigami T et al: "Cell-cell contact between marrow stromal cells and myeloma cells via VCAM-1 andα4β1 integrin enhances production of osteoclast-stimulating activity in culture"Blood. 96. 1953-60 (2000)
• [文献書誌] Marzia M et al: "Decreased c-Src expression enhances osteoblast differentiation and bone formation"J Cell Biol. 151. 311-20 (2000)
• [文献書誌] Lai CF et al: "Transforming Growth Factor-beta Up-regulates the beta 5 Integrin Subunit Expression via Sp1 and Smad Signaling."J Biol Chem. 275. 36400-36406 (2000)
• [文献書誌] Yoneda T et al: "Actions of bisphosphonate on bone metastasis in animal models of breast carcinoma."Cancer. 88. 2979-88 (2000)
• [文献書誌] Yoneda T et al: "A Bone-Seeking Clone Exhibits Different Biological Properties from the MDA-MB-231 Parental Human Breast Cancer Cells and a Brain-seeking Clone in Vivo and in Vitro"J Bone Miner Res. (印刷中). (2001)