マウスモデルに基づくヒト大腸癌転移形質のバイオインフォーマティックスによる解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12217025
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 入村 達郎 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (80092146)
• キーワード: 転移モデル / 肝転移 / 細胞周期 / 足場依存的増殖 / 遺伝子発現解析 / p16ink4a / 糖転移酵素 / ムチン

研究概要

本研究は、同種同所移植によって肝転移を形成しやすいマウス大腸癌バリアント細胞SL4とその親株colon38細胞を用いて、In vitro及びin vivoで増殖させた際の遺伝子、蛋白質、細胞表面糖鎖の発現を、遺伝子発現解析、プロテオミクス解析、糖鎖インフォーマティックス解析によって比較検討し、それらの相互関係及びこれらの癌細胞の生物学的な性質との関連を明らかにすることを目的とした。これらの知見をヒト大腸癌の個性の診断に役立てることを目指している。単独で腫瘍の生物学的な形質との相関が見られた遺伝子、蛋白質及び糖鎖に関しては、細胞株において強制発現または細胞の選別とクローニングによって、生物学的な形質、特に肝転移性に変化が見られるかどうかを解析することも射程に入れている。これまでに、マウス大腸癌colon38細胞より肝臓に高転移性を有する細胞株(SL4)及びそれに由来する高移性クローンを得た。SL4細胞における最も顕著な細胞形質の違いは増殖速度の違いであり、従来肺への転移性に相関すると言われていた、細胞外マトリクスの分解活性、接着性、運動性、浸潤性などには全く差異が無かった。本年度はこれらの細胞の増殖性の違いが、特に足場非依存的増殖にあり、親株colon38細胞では足場のない状態に置くと速やかに細胞周期が停止する事を示した。遺伝子発現プロファイルを足場のある状態とない状態で解析し、低転移性細胞または高転移性細胞に発現の高い複数の遺伝子を同定した結果肝臓に高転移性を持つ細胞ではp16ink4aの発現が低いこと、低転移性親株colon38細胞では足場のない状態に置くと速やかにp16ink4aの発現が上昇することを示した。p16ink4aがサイクリンDを介して細胞周期を制御する可能性、p16ink4aの発現自体はDNAメチル化によって制御される可能性が示唆された。細胞表面糖鎖に関しては、低転移性親株colon38細胞では発現しているペプチドN-アセチルガラクトサミン転移酵素3(ppGalNAc-T3)が、高転移性SL4細胞では著しく低下していることを明らかにした。このことによって、SL4細胞では表面のムチン様分子の糖鎖密度が低下する可能性が高く、レクチンとの相互作用における特徴が説明できた。

研究成果

• [文献書誌] Miyahara N, et al.: "Expression of UDP-N-acetyl-alpha-D-galactosamine-polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase isozyme 3 in the subserosal layer correlates with postsurgical_survival of pathological tumor stage 2 carcinoma of the gallbladder"Clinical Can Res. (In press). (2004)
• [文献書誌] Hamada T, et al.: "Mucin Expression in Pleomorphic Adenoma of Salivary Gland : A Potential Role of MUC1 as a Marker to Predict a Recurrence"J.Clinical pathology. (In press). (2004)
• [文献書誌] Tamada Y, et al.: "Model for paraaortic lymph node metastasis produced by orthotopic implantation of ovarian carcinoma cells in athymic nude mice"Euro J.of Can.. 40. 158-163 (2003)
• [文献書誌] Horinouchi M, et al.: "Expression of Different Glycoforms of Membrane Mucin (MUC1) and Secretory Mucin (MUC2, MUC5AC and MUC6) in Pancreatic Neoplasms"Acta Histochem.Cytochem.. 36(5). 443-453 (2004)
• [文献書誌] Tsuiji H, et al.: "Aberrant 0-glycosylation inhibits stable expression of dysadherin, a carcinoma-associated antigen, and facilitates cell-cell adhesion"Glycobiology. 13. 521-527 (2003)
• [文献書誌] Kanoh A, et al.: "Expression levels of FUT6 gene transfected into human colon carcinoma cells switch two sialyl-Lewis X-related carbohydrate antigens with distinct properties in cell adhesion"Biochem biophi res com.. 303. 896-901 (2003)