発癌ストレスによるp16INK4a遺伝子の発現調節と皮膚癌発症機構との関連

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16390318
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 皮膚科学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 大谷 直子 徳島大学, ゲノム機能研究センター, 助教授 (50275195)
• 研究分担者: 原 英二 徳島大学, ゲノム機能研究センター, 教授 (80263268) ; 久保 宜明 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教授 (10260069)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• キーワード: p16^<INK4a>遺伝子 / イメージング / 皮膚癌

研究概要

癌抑制遺伝子p16^<Ink4a>遺伝子の発現をマウスの生体内でリアルタイムに可視化するために、完全な遺伝子発現ユニットを含む長大なgenomic DNA(p16^<Ink4a>の遺伝子座を含むbacterial artificial chromosome clone : BAC cloneを利用)を用い、目的遺伝子のコード領域の3'末端にホタルの発光酵素であるルシフェラーゼ遺伝子を、相同組み替えの技法を用いてインフレームで挿入し、本来の遺伝子構造を保ったままそのp16^<Ink4a>遺伝子の発現を生物発光を利用して可視化定量できるトランスジェニックマウスを作製した。マウスの腹腔内にルシフェリンを投与し、局感度CCDカメラにてマウスからの発光を観察したところ、ワンパ節、精巣などにおいて、比較的強い発光を検出することができた。発光の強い臓器においては、内在性p16^<INK4a>遺伝子の発現も高いことが確認された。
ヒトやマウスにおいては、p16^<INK4a>遺伝子は発癌ストレスに反応し、発癌に対する生体防御反応としてその発現が上昇することが知られている。そこでこのマウスを用いてDMBA-TPAプロトコールによる皮膚化学発癌誘導実験を行った。DMBA-TPAにより良性のパピローマが形成されるが、p16^<INK4a>遺伝子の発現はパピローマが形成されてしばらくしてからその発現が誘導され、p16^<INK4a>遺伝子が発現すると、パピローマの発育が抑えられることが確認された。
以上のことから、p16^<INK4a>遺伝子は発癌ストレスにより発癌防御反応として、その発現が誘導され、良性腫瘍から悪性腫瘍への進行を抑制していると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Mitogenic signalling and the p16INK4a/Rb pathway co-operate to enforce irreversible cellular senescence. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., Ohtani, N., Yamakoshi, K., Iida, S., Tahara, H., Nakayama, K., Nakayama, K.I., Ide, T., Saya, H., Hara, E.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 8 ページ: 1291-1297
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Epigenetic abnormalities in cutaneous squamous cell carcinomas : Frequent inactivation of the RB1/p16 and p53 pathways. (2006)
  • 著者名/発表者名: Murao, K., Kubo, Y., Ohtani, N., Hara, E., Arase S
  • 雑誌名: British Journal of Dermatology 155 ページ: 999-1005
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Mitogenic signalling and the p16INK4a/Rb pathway co-operate to enforce irreversible cellular senescence (2006)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., Ohtani, N., Yamakoshi, K., Iida, S., Tahara, H., Nakayama, K., Nakayama, K.I., Ide, T., Saya, H., Hara, E.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 8 ページ: 1291-1297
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] and Arase S Epigenetic abnormalities in cutaneous squamous cell carcinomas : Frequent inactivation of the RB1/p16 and p53 pathways. (2006)
  • 著者名/発表者名: Murao, K., Kubo, Y., Ohtani, N., Hara, E.
  • 雑誌名: British Journal of Dermatology 155 ページ: 999-1005
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Reduction of total E2F/DP activity induces senescence-like cell cycle arrest in cancer cells lacking functional pRB and p53. (2005)
  • 著者名/発表者名: Maehara K, Yamakoshi K, Ohtani N, Kubo Y, Takahashi A, Arase S, Jones N, Hara E
  • 雑誌名: Journal of Cell Biology 168 ページ: 552-560
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より