腫瘍特異的プロモーターを活用した消化器腫瘍に対する自殺遺伝子治療の検討

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11671298
• Research Institution: Chiba Cancer Center (Research Institute)
• Principal Investigator: 田川 雅敏 千葉県がんセンター, 研究局・病理研究部, 部長 (20171572)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 落合 武徳 千葉大学, 医学部・外科学第二講座, 教授 (80114255)
• Keywords: 転写調節 / 自殺遺伝子 / プロモーター / 消化器がん / 遺伝子治療 / レトロウイルス / VEGF / c-erbB2

Research Abstract

腫瘍特異的な遺伝子発現は、がんに対する遺伝子治療の安全性と効率にとって重要な課題である。そこで腫瘍細胞に強く発現し、正常組織に発現がみられない遺伝子、あるいは腫瘍細胞に高発現をみる遺伝子のプロモーターに着目し、その転写調節領域を解析した。その結果、(1)ミッドカイン遺伝子はヒトの消火器がんに高頻度で発現する遺伝子で、ヒトの食道がんでは14例中8例に、肝がんでは15例中14例に強い発現を認めた。しかし、いずれ腫瘍の場合も非がん部での発現は全く認めなかった。(2)ミッドカイン遺伝子の5'側上流領域2.3kbの下流にレポーター遺伝子を結合させたところ、検討した食堂がん、肝がん、膵がん細胞のいずれにおいても、強い転写活性を検出した。そこで、5'側上流領域の各種欠損変異体を作成し、上記の細胞を用いて転写活性を検討すると、550bp領域までプロモーター領域を限定することが可能であった。(3)胃がん、食道がん等で強い発現をみるc-erbB2遺伝子の5'側上流領域550bpを、PCRをもちいてクローニングし、この領域を有する転写活性を検討したところ、腫瘍細胞では強い活性を示したが、正常線維芽細胞では転写活性が極めて弱かった。(4)腫瘍増殖にともなって生じる低酸素状態に反応して遺伝子発現が高まるVEGF遺伝子の転写調節領域1.2kbをPCRでクローニングし、その下流にGFP遺伝子を結合させた。このDNAを腫瘍細胞に発現させたところ、腫瘍径の増大にともなって、GFP遺伝子が発現し、低酸素状態における遺伝子発現と一致する結果を得た。(5)また、このプロモーター領域の下流に自殺遺伝子(HSV-TK)を結合し、腫瘍細胞に発現させると、低酸素状態に応じて、プロドラックに対する感受性が著しく増強した。

Research Products

• [Publications] Miyauchi M.,Tagawa M.et al.: "Frequent expression of midkine gene in esophageal cancer suggests a potential usage of its promoter for suicide gene therapy"Japanese Journal of Cancer Research. 90. 469-475 (1999)
• [Publications] Yoshida H.,Tagawa M.et al.: "Induced immunity by the expression of interleukin-2 or granulocyte macrophagecolony stimulating factor gene in murine neuroblastoma cells generated antitumor response for established tumors"Cancer Gene Ther.. 6. 395-401 (1999)
• [Publications] Matsubara H.,Ochiai T.et al.: "Expression of wild-type p53 gene confers increased sensitivity to radiation and chemotherapeutic agents in human esophageal carcinoma cells"Int.J.Oncol.. 14. 1081-1085 (1999)
• [Publications] Matsubara H.,Ochiai T.et al: "Differential efficacy of suicide gene therapy by herpes simplex virus-thymidine kinase gene reflects the status of p53 gene in human esophageal cancer cells"Anticancer Res.. 19. 4157-4160 (1999)
• [Publications] Tasaki K.,Tagawa M.et al.: "Transduction of murine colon carcinoma cells with interleukin-15 gene induces antitumor effect in immunocompetent and immunocompromised hosts"Cancer Gene Ther.. (in press).
• [Publications] Kawamura K.,Tagawa M.et al.: "Expression of Escherichia coli uracil phosphoribosytransferase gene in murine colon carcinoma cells augments the antitumor effect of 5-fluorouracil and induces protective immunity"Cancer Gene Ther.. (in press).