細胞接着分子の発現制御遺伝子の包括的評価によるがん血行性転移の予測診断法の研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13218149
• 研究機関: 愛知県がんセンター
• 研究代表者: 神奈木 玲児 愛知県がんセンター, 分子病態学部, 部長 (80161389)
• 研究分担者: 隈元 謙介 愛知県がんセンター, 分子病態学部, リサーチレジデント ; 金森 審子 愛知県がんセンター, 分子病態学部, 研究員 (00261173) ; 田口 修 愛知県がんセンター, 分子病態学部, 室長 (00142167)
• キーワード: 血行性転移 / セレクチン / UDP-ガラクトース / 細胞接着分子 / シアリルLe^x / ゴルジ体 / シアリルLe^a / 糖ヌクレオチドトランスポーター

研究概要

癌患者の診療において早期に血行性転移をきたす転移危険群の的確な予測診断を可能にするため、遠隔血行性転移に関与する各種の細胞接着分子を検索した。我々は従来から、癌の血行性転移ではセレクチンなどの細胞接着分子とその糖鎖リガンドに媒介される癌細胞と血管内皮細胞の接着が重要であると提唱しているので、とくにこの細胞接着分子系の発現の検索に重点を置いた。癌細胞の表面にシアリルLe^aやシアリルLe^xが強く発現する患者では血行性転移がおきやすいが、これらの癌細胞の糖鎖と結合する血管内皮側のE-セレクチン分子の発現も血行性転移の起こり易さを規定する要因と考えられる。今年度は大腸癌につきLe^a糖鎖とE-セレクチンとを一対のペアマーカーとして検索して評価した。その結果、Le^a糖鎖とE-セレクチンとを共に強発現する患者群が有意に血行性転移の頻度が高かった(P<0.001,N=54)。癌細胞におけるシアリルLe^aやシアリルLe^x発現に関与するCMP-シアル酸、UDP-Gal、UDP-GlcNAc、UDP-GalNAc、GDP-フコースなどの糖ヌクレオチドトランスポーター遺伝子発現を検索し、UDP-GalトランスポーターのmRNA発現が癌組織で非癌粘膜組織よりも有意に増加する事を認めた。既に中等度のUDP-GalトランスポーターmRNAを発現する細胞株への導入でLe^aとTF抗原の発現が誘導され、発現が非癌大腸上皮と同程度に低い細胞株を選んで導入すると、これらに加えてシアリルLe^xの発現が誘導された。以上の結果は、これらの糖鎖の合成においてゴルジ体への糖ヌクレオチド供給が律速となっている事を示唆する。UDP-GalトランスポーターcDNA導入細胞をガラクトースに富んだ培地で培養すると糖鎖発現がさらに増大するのが観察された。この事は、充分量のUDP-Galトランスポーターが発現した条件下では、さらに上流からのUDP-ガラクトース供給が律速となっている事を示唆する。この上流要因をさらに検討するためガラクトース代謝に関連する遺伝子の発現の調査を開始し、現在までに三種の遺伝子の発現増加を認めている。

研究成果

• [文献書誌] Kumamoto K., Goto Y., Sekikawa K., Takenoshita S., et al.: "Increased expression of UDP-galactose transporter mRNA in human colon cancer tissues and its implication in synthesis of Thomsen-Friedenreich antigen and sialyl Lewis A/X determinants"Cancer Res.. 61. 4620-4627 (2001)
• [文献書誌] Kontani K., Taguchi O., Narita T., Izawa M., et al.: "Modulation of MUC1 mucin as an escape mechanism of breast cancer cells from autologous cytotoxic T-lymphocytes"Br. J. Cancer. 84. 1258-1264 (2001)
• [文献書誌] Ikeda N., Eguchi H., Nishihara S., et al.: "A remodeling system of the 3'-sulfo Lewis a and 3'-sulfo Lewis x epitopes"J. Biol. Chem.. 276. 38588-38594 (2001)
• [文献書誌] El-Fasakhany F.M., Uchimura K., Kannagi R., Muramatsu T.: "A novel human Gal-3-O-sulfotransferase : molecular cloning, characterization and its implications in biosynthesis of 3'-sulfo Lewisx"J. Biol. Chem.. 276. 26988-26994 (2001)
• [文献書誌] Ito K., Ye C.L., Hibi K., Mitsuoka C., et al.: "Paired tumor marker of soluble E-selectin and its ligand sialyl Lewis A in colorectal cancer"J. Gastroenterol.. 36. 823-829 (2001)
• [文献書誌] Sawada M., Moriya S., Saito S., Shineha R., et al.: "Reduced sialidase expression in highly metastatic variants of mouse colon adenocarcinoma 26 and retardation of their metastatic ability by sialidase overexpression"Int.J.Cancer. 97. 180-185 (2002)
• [文献書誌] Kannagi R., Hakomori S.: "In Advances in Experimental Medicine and Biology, Volume 491, Molecular Immunology of Complex Carbohydrates II, Wu, A.M.(ed)"Plenum Press, New York. 587-630 (2001)