発癌機構における上皮と間質の相互作用の研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12219203
• 研究種目: 特定領域研究(C)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 武藤 誠 京都大学, 医学研究科, 教授 (70281714)
• 研究分担者: 石川 智夫 京都大学, 医学研究科, 助手 (70322162) ; 大島 正伸 京都大学, 医学研究科, 助教授 (40324610)
• キーワード: 大腸癌 / ポリープ / ノックアウトマウス / APC / COX-2 / cPLA2 / PGE_2 / EP2

研究概要

我々は先に家族性大腸ポリープ症のモデルとしてApc遺伝子ノックアウトマウスを作出し、この系を用いてCOX-2が腸ポリープ形成に重要な役割を果たすことを証明した。また、COX-2阻害薬を用いた化学療法への戦略を確立した。本年はCOX-2の上流に位置するフォスフォリパーゼA2と下流に位置するPGE_2受容体の役割について検討した。細胞質型フォスフォリパーゼA2(cPLA2)が小腸において著しく誘導されていることを見いだしたので、ApcノクアウトマウスとcPLA2遺伝子ノックアウトマウスを交配して複合変異マウスを作出したところ、小腸のポリープの大きさに著名な減少を認めた。一方、大腸では分泌型フォスフォリパーゼA2(sPLA2)の活性が高いことが認められ、sPLA2がアラキドン酸の供給をになっていることが示唆された。アラキドン酸代謝経路のなかでCOX-2は酵素学的に律速段階に位置しているが、生理的条件下では基質アラキドン酸の供給制御が主要な役割を果たしており、今回得られた知見はcPLA2活性が腸ポリープ形成の修飾因子として重要であることを示している。
COX-2の下流に位置するPGE2受容体には、EP1、EP2、EP3、EP4の4種類が知られている。これら受容体のノックアウトマウスとApc遺伝子ノックアウトマウスとの交配により複合変異マウスを作出し、腸管に発生するポリープを解析したところ、EP2変異マウスでポリープの数および大きさの有意な減少が認められた。また、EP2遺伝子変異マウスのポリープではCOX-2遺伝子の発現誘導が見られず、EP2を介したPGE2のシグナルがポリープでのCOX-2発現誘導に必須であることを示した。したがってPGE_2受容体であるEP2は、COX-2の発現を自己増幅することで重要な生体反応を媒介しているという、極めて新しい概念が確立されたと言える。

研究成果

• [文献書誌] Taketo,M.M.& Takaku,K: "Gastro-intestinal tumorigenesis in Smad4 mutant mice."Cytokine and Growth Factor Reviews. 11. 147-157 (2000)
• [文献書誌] Takaku,K.,Sonoshita,M.,Sasaki,N.,Uozumi,N.,Doi,Y.,Shimizu,T.& Taketo,M.M.: "Suppression of intestinal polyposis in Apc^<△716> knockout mice by an additional mutation in the cytosolic phospholipase A2 gene."J.Biol.Chem.. 275. 34013-34016 (2000)
• [文献書誌] Ishikawa,T.,Tamai,Y.,Zorn,A.M.,Yoshida,H.,Seldin,M.F.,Nishikawa,S.& Taketo,M.M.: "Mouse Wnt receptor gene Fzd5 is essential for yolk sac angiogenesis."Development. 128. 25-33 (2001)
• [文献書誌] Tamai,Y.,Ishikawa,T.,Boesl,M.R.,Mori,M.,Nozaki,M.,Baribault,H.,Oshima,R.G.& Taketo,M.M.: "Cytokines 8 and 19 in the mouse placental development."J.Cell.Biol.. 151. 563-572 (2000)
• [文献書誌] Matsui,M.,Motomura,D.,Karasawa,H.,Fujikawa,T.,Jiang,J.,Komiya,Y.,Takahashi,S.& Taketo,M.M.: "Multiple functional defects in peripheral autonomic organs in mice lacking muscarinic acetylcholine receptor gene for the M3 subtype."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 97. 9579-9584 (2000)
• [文献書誌] Sasaki,S.,Ito,E.,Toki,T.,Maekawa,T.,Kanezaki,R.,Rmenai,T.,Muto,A.,Nagai,H.,Kinoshita,T.,Yamamoto,M.,Inazawa,J.,Taketo,M.M.,Nakahata,T.,Igarashi,K.& Yokoyama,M.: "Cloning and expression of human B cell-specific transcription factor BACH2 mapped to chromosome 6q15."Oncogene. 19. 3739-3749 (2000)