癌細胞骨浸潤過程における破骨細胞分化因子の役割

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13670217
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 北澤 荘平 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (90186239)
• キーワード: 悪性腫瘍 / 溶骨性骨移植 / 破骨細胞 / RANKL / PTHrP / 高カルシウム血症

研究概要

悪性腫瘍骨転移については、腫瘍細胞と骨の細胞との相互作用を検討することが重要である。特に殆どの腫瘍では溶骨性骨転移を示すため、骨の微小環境に腫瘍細胞が侵入した状況での破骨細胞形成機構の変化を解明することが重要である。溶骨性骨病変の実験モデルを用いて、局所での破骨細胞形成の分子機構について検討した。ヒト培養乳癌細胞(MCF7)をヌードマウス頭蓋骨皮下に移植し、経時的に骨を採取して腫瘍性骨破壊病変における破骨細胞分化因子(RANKL)と高カルシウム血症惹起因子PTHrPの発現をin situ hybridizationにて評価した。移植された腫瘍に近接する骨表面では、骨芽細胞におけるRANKL発現が先行し、同部に破骨細胞が誘導されて骨吸収が亢進し、骨破壊病変を形成することが明らかとなった。PTHrP産生能の異なる腫瘍細胞を比較すると、PTHrP高発現の細胞亜株は低発現の亜株に比して高率に骨浸潤を形成した。培養骨芽細胞におけるRANKL発現や遺伝子プロモータの転写活性に対してもPTHrPは有意の促進効果を示した。PTHrPの転写促進効果については、マウスRANKL遺伝子プロモーター領域には古典的なCREは存在しないためC-kinase系の関与が想定されたが、EMSA法にてC-kinase系の下流のFos、 Junが作用する可能性を示した。
さらにヒトの悪性腫瘍骨転移巣におけるRANKL発現を検索するために、ヒトRANKL遺伝子に対する高感度・特異的なプローブを作成してin situ hybridization法を行った。
以上の成果は、英文誌に投稿した(J Pathol)。また、成果の一部は第90回日本病理学会総会、第19回日本骨代謝学会、第23回米国骨代謝学会議にて報告した。

研究成果

• [文献書誌] Tamada H et al.: "Methylation of CpG island of human bone morphogenetic protein-6 gene promoter alters its steady-state expression in prostatic lesion"J Bone Miner Res. 16・3. 487-496 (2001)
• [文献書誌] Sakamoto Y et al.: "Methylation of CpG loci in 5'-flanking region alters steady-state expression of adenomatous polyposis gene in colon cancer cell line"80・3. 415-423 (2001)
• [文献書誌] Kitazawa R et al.: "Gene expression during fracture healing in normal mouse : in situ hybridization on hard tissues for investigation of regenerative mechanism"Acta Histochem Cytochem. 34・5. 321-328 (2001)
• [文献書誌] Kitazawa R et al.: "Vitamin D3 auguments osteoclastogenesis via Vitamin D-responsive element of mouse RANKL gene promoter"BBRC. 290・2. 650-655 (2002)
• [文献書誌] Mori H et al.: "RANK ligand, RANK and OPG expression in type II collagen-induced arthritis mouse"Histochem Cell Biol. (印刷中). (2002)
• [文献書誌] Kitazawa R et al.: "Expression of parathyroid hormone-related protein (PTHrP) in parathyroid tissues of normal and pathological conditions"Histol Histopathol. 17・1. 179-184 (2002)