リボザイムを用いた、腫瘍性細胞増殖に関わるras癌遺伝子の機能解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670217
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 鬼島 宏 東海大学, 医学部, 講師 (90204859)
• 研究分担者: 上山 義人 東海大学, 医学部, 助教授 (30072408)
• キーワード: ras癌遺子 / リボザイム / RNA酵素 / 遺伝子制御 / 膵癌 / 大腸癌 / アポトーシス / 血管新生因子

研究概要

本研究は、リボザイム(RNA酵素)を用いてras癌遺伝子発現を特異的に抑制することにより、細胞レベルおよびin vivo腫瘍組織レベルでのras癌遺伝子の機能を明らかにするものであり、以下の実績が得られた。
活性型K-ras遺伝子mRNAを標的とするリボザイム(anti-K-ras Rz)を作成し、アデノウイルスベクター内に組み込んだ(Ad/anti-K-ras Rz)。マウス異種移植系で活性型K-ras遺伝子を有するCapan-1膵癌腫瘍を作成し、Ad/anti-K-ras Rzを感染導入したところ、リボザイム導入Capan-1腫瘍ではアポトーシス亢進と増殖抑制が観察され、導入後1週間程度で35%の腫瘍が完全に消失した。この結果は、in vivoで活性型ras遺伝子発現によるアポトーシス抑制効果が、癌細胞の腫瘍性増殖に関わっていることを始めて明らかにした。
活性型ras遺伝子を有するヒト大腸癌SW480細胞にanti-K-ras Rzを遺伝子導入したところ、アポトーシス亢進と分裂期細胞数の減少に加えて、血管新生因子VEGFの発現の低下(90%低下)と血管新生抑制因子thrombospondin-1の発現亢進(80%増加)とが認められた。リボザイム導入SW480腫瘍は、腫瘍生着率が20%と低下し、生着腫瘍の増殖速度も28%と遅延した。活性型ras遺伝子発現は、癌微小環境における血管新生関連因子の発現調節を介して血管新生を亢進させることにより、個体内での腫瘍生着や増殖にも関与していることが示された。
以上のように、リボザイムを用いた遺伝子発現制御法で、アポトーシス抑制と腫瘍血管新生を介して腫瘍性増殖をになうというin vivoでの活性型ras遺伝子の新しい機能が解明された。今後、リボザイムを用いて活性型ras遺伝子を分子標的とする遺伝子治療の開発も期待される。

研究成果

• [文献書誌] Sun C, Kijima H, et al: "Characterization of the mutations of the K-ras,p53,p16,and SMAD4 genes in 15 human pancreatic cancer cell lines"Oncol Reports. 8. 89-92 (2001)
• [文献書誌] Maruyama C, Kijima H, et al: "Overexpression of human H-ras transgene is responsible for tumors induced by chemical carcinogens in mice"Oncol Reports. 8. 233-237 (2001)
• [文献書誌] Hatanaka H, Kijima H, et al: "Modulation of multidrug resistance in a cancer cell line by antimultidrug resistance-associated protein(MRP)ribozyme"Anticancer Res. 21. 879-885 (2001)
• [文献書誌] Nagata J, Kijima H, et al: "Reversal of cisplatin and multidrug resistance by ribozyme-mediated glutathione suppression"Biochem Biophys Res Commun. 286. 406-413 (2001)
• [文献書誌] Tanaka M, Kijima H, et al: "Characterization of tissue-and cell type-specific expression of a novel human septin family gene bradeion"Biochem Biophys Res Commun. 286. 547-553 (2001)
• [文献書誌] Iida T, Kijima H, et al: "Hammerhead ribozyme against gamma-glutamylcysteine synthetase sensitizes human colonic cancer cells to cisplatin by down-regulating both glutathione synthesis and the expression of multidrug resistance proteins"Cancer Gene Ther. 8. 803-814 (2001)