鉄の酸化ストレスによる子宮内膜症のがん化機序の解明とモデル動物の樹立

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23390391
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 小林 浩 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (40178330)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野口 武俊 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (10464661) ; 吉田 昭三 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (40347555) ; 吉澤 順子 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (80526723) ; 春田 祥司 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (30448766) ; 重富 洋志 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (20433336)
• Keywords: 子宮内膜症 / 卵巣癌 / 細胞周期調節

Research Abstract

研究の目的
卵巣子宮内膜症性嚢胞から悪性化をきたす多段階発がんの各ステップにおいて、活性酸素種によるゲノムDNAの酸化ストレスの視点から、その発がん候補遺伝子の突然変異しやすい特定部位の同定と発がんに及ぼす影響を調べる。次に「鉄」投与による卵巣明細胞腺癌の自然発がん動物モデルを作成し、がん化のメカニズムの解明と治療法を確立することを目的とする。
研究成果
1.「鉄」および関連遺伝子産物の局在を免疫染色と遺伝子発現で確認
正常子宮内膜(増殖期、分泌期、妊娠期、閉経期)、子宮内膜症(卵巣チョコレート嚢胞、腹膜病変)(計80例)、卵巣がん(計90例:漿液性・粘液性・類内膜・明細胞腺癌)組織のパラフィンブロックおよび各種培養細胞を用いて、EMA、カルレチニン、HNF-1betaの免疫染色と遺伝子発現を検討し、明細胞腺癌における発がん機序として、子宮内膜逆流説を発生母地として立証した。
2.酸化ストレス、特に「鉄(Fe-NTA)」添加により変化する遺伝子群とその突然変異の同定
ARID1AおよびPIK3CA遺伝子の遺伝子変異ホットスポット領域にグアニンG→チミンT突然変異が起こっているかどうか塩基配列を調べ、それぞれtransversionとtransitionの割合を調べた。その結果、特にPIK3CAは酸化ストレスとの関連を見出した。8-oxoG特異抗体を用いた免疫染色では、子宮内膜症と明細胞腺癌に強陽性にその発現が認められた。
3.HNF-1betaの過剰発現・ノックアウトによる癌細胞の性格
5種類の明細胞腺癌細胞のうちHNF-1beta非発現細胞ES2および漿液性癌細胞SKOV(HNF-1beta非発現)を用いて、ウイルスベクター導入によるHNF-1beta恒常的発現株の樹立を行った結果、細胞周期停止を起すことを証明した.その後にチェックポイントを外すと細胞死が確認できた.

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予想通り、ARID1AおよびPIK3CA遺伝子の遺伝子変異ホットスポット領域にグアニンG→チミンT突然変異が起こっており、それぞれtransversionとtransitionの割合を調べることができた。HNF-1betaの過剰発現・ノックアウトによる癌細胞の性格を検討し、細胞周期調節因子のリン酸化により細胞周期停止が起こるが、チェックポイント機能不全により細胞死が起こらないことを確認できた。

Strategy for Future Research Activity

HNF-1betaの発現を修飾する薬剤によるがん細胞機能評価
HNF-1betaを直接抑制する(入手可能な薬剤としてMEDICA[○!R])あるいはその下流遺伝子発現を抑制する薬剤、試薬(DPP4インヒビター、ACE2インヒビター)を培養細胞に添加しその増殖能、浸潤能、アノイキス抵抗性、抗がん剤耐性の変化を比較する。この薬剤が発見できればsiRNAを導入しなくても抗がん剤感受性促進に関する臨床的なアプローチが可能となる。
今までの検討によりHNF-1beta機能を抑制するためには、Chk1 inhibitorを使用することが判明した。抗がん剤との組み合わせによる臨床応用が期待できる。

Research Products

• [Journal Article] New insights into pattern recognition receptors and their ligands in gynecologic pathologies (2011)
  • Author(s): Yamada Y, Shigetomi H, Onogi A, Haruta S, Kawaguchi R, Yoshida S, Furukawa N, Nagai A, Tanase Y, Tsunemi T, Oi H, Kobayashi H
  • Journal Title: Hum Immunol Volume: 72 Pages: 213-218
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] New insights into the pathophysiology of endometriosis : from chronic inflammation to danger signal (2011)
  • Author(s): Kajihara H, Yamada Y, Kanayama S, Furukawa N, Noguchi T, Haruta S, Yoshida S, Sado T, Oi H, Kobayashi H
  • Journal Title: Gynecol Endocrinol Volume: 27 Pages: 73-79
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The effects of amino-acid mutations on specific interactions between urokinase-type plasminogen activator and its receptor : Ab initio molecular orbital calculations (2011)
  • Author(s): Tsuji S, Kasumi T, Nagase K, Yoshikawa E, Kobayashi H, Kurita N
  • Journal Title: Journal of Molecular Graphics and Modelling Volume: 29 Pages: 975-984
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of components of the chromatin modification machinery in carcinogenesis of clear cell carcinoma of the ovary (2011)
  • Author(s): Shigetomi H, Oonogi A, Tsunemi T, Tanase Y, Yamada Y, Kajihara H, Yoshizawa Y, Furukawa N, Haruta S, Yoshida S, Sado T, Oi H, Kobayashi H
  • Journal Title: Oncology Letters Volume: 2 Pages: 591-597
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Risk of carcinoma in women with ovarian endometrioma (2011)
  • Author(s): Kobayashi H, Kajihara H, Yamada Y, Tanase Y, Kanayama S, Furukawa N, Noguchi T, Haruta S, Yoshida S, Naruse K, Sado T, Oi H
  • Journal Title: Front Biosci Volume: 3 Pages: 529-539
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Signaling pathway involved in cyclooxygenase-2 up-regulation by hepatocyte growth factor in endometrial cancer cells (2011)
  • Author(s): Yoshizawa Y, Yamada Y, Kanayama S, Shigetomi H, Kawaguchi R, Yoshida S, Nagai A, Furukawa N, Oi H, Kobayashi H
  • Journal Title: Oncol Rep Volume: 26 Pages: 957-964
  • DOI: doi:10.3892/or.2011.1348
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular genetics and epidemiology of epithelial ovarian cancer (2011)
  • Author(s): Haruta S, Furukawa N, Yoshizawa Y, Tsunemi T, Nagai A, Kawaguchi R, Tanase Y, Yoshida S, Kobayashi H
  • Journal Title: Oncology Reports Volume: 26 Pages: 1347-1356
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of the vessels of the cardinal ligament by transrectal ultras onography with color Doppler imaging (2011)
  • Author(s): Furukawa N, Kawaguchi R, Kajihara H, Kobayashi H
  • Journal Title: J Clin Ultrasound Volume: 39 Pages: 502-505
  • DOI: doi:10.1002/jcu.20844
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Carcinosarcoma of the uterine corpus with alpha-fetoprotein-producing hepatoid adenocarcinoma : a report of two cases (2011)
  • Author(s): Kawaguchi R, Furukawa N, Yamada Y, Ooi H, Kobayashi H
  • Journal Title: Case Rep Oncol Volume: 4 Pages: 358-362
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Redox-Active Iron-Induced Oxidative Stress in the Pathogenesis of Clear Cell Carcinoma of the Ovary (2011)
  • Author(s): Yamada Y, Shigetomi H, Onogi A, Haruta S, Kawaguchi R, Yoshida S, Furukawa N, Nagai A, Tanase Y, Tsunemi T, Oi H, Kobayashi H
  • Journal Title: Int J Gynecol Cancer Volume: 21 Pages: 1200-1207
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Use of high-dose cisplatin with aprepitant in an outpatient setting (2011)
  • Author(s): Furukawa N, Kawaguchi R, Kobayashi H
  • Journal Title: Eur J Cancer Care Volume: 21 Pages: 436-441
  • DOI: doi:10.1111/j.1365-2354.2011.01284.x
  • Peer Reviewed