著者

小野 眞弓

出版者

九州大学

雑誌

特定領域研究(C)

巻号頁・発行日

2000

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本研究は、がんの血管新生の誘導のメカニズムとそれに関与するネットワークシステムを明らかにすることによって新しい分子標的を提示し、がんの診断と治療へ貢献するために、がんの血管新生に関与する分子標的の探索を行った。特に間質の細胞とがん細胞の応答に注目しマクロファージやT細胞の関与について検討した。その結果として、1.腫瘍の間質に浸潤してくるマクロファージはメラノーマにおいてその血管密度や悪性度と相関することと同時にそのマクロファージはチミジンホスホリラーゼ(TP)やヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)などを活発に産生していることを見出した。2.活性マクロファージのTPの発現はインターフェロン(IFN)γによって強く誘導され、TP遺伝子プロモーター上のGASエレメントが関与することを見出した。3.TNFαやIL1による血管新生誘導にはVEGFやIL8やbFGFなどの産生亢進が関与していた。4.L4/IL13による血管新生誘導にはsVCAMの発現上昇が関与することを明らかにした。本研究より、我々の提示しているTNFαやIL1による血管新生因子の誘導のモデルがメラノーマや脳腫瘍、その他のがんの血管新生にどれだけ応用できるのかは今後の課題であり、このことをはっきりさせることができればマクロファージが産生する血管新生関連のサイトカインやその受容体などを対象に治療戦略を考案することが可能と思われる。他方、IL4/IL13による血管新生誘導が生体内で各れのがんや他の疾病の血管新生に関与するか、さらにsVCAMの産生を促進する酵素が如何なるものか、また血管新生誘導におけるsVCAM/α4インテグリンのシグナル伝達のメカニズムについて現在、検討中である。腫瘍の微小環境においてpHが酸性領域に傾いた際に、我々が見出した抗血管新生ペプチド(アンジオスタチンなどの)を産生するカテプシンDの生体内の意義についてもはっきりさせていく必要がある。pHに限らず酸素レベルや間質成分から産生するサイトカインの種類やレベルなどダイナミックな微小環境が血管新生へ及ぼす背景について把握していくことが、各腫瘍の血管新生のみならず、浸潤や転移能などの個別化の上でも極めて大切と考えている。

著者

桑野 信彦 和田 守正 小野 眞弓 河野 公俊 FOJO Antonio LONGO Dan SCHLESSINGER デーヴィト DANLONGO ロンゴ DAVID Schles SCHLESSINGER デーヴイド

出版者

九州大学

雑誌

国際学術研究

巻号頁・発行日

1991

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制癌剤耐性に関与する遺伝子群はがん化学療法に対する感受性を左右するだけでなく分化・発生とも密接に関連して重要な機能を有することが示され多大な注目を集めている。本研究は、このうち多剤耐性MDR1遺伝子及びエトポシド耐性関連遺伝子に焦点をしぼり、以下の事項を明かにすることを目的とする。1.遺伝子発現制御領域の単離およびゲノム構造の解析。2.MDR1遺伝子近傍の遺伝子群の同定と共通制御の有無。3.ヒト組織。腫瘍における発現様式。4.ヒト腫瘍における耐性獲得の診断プローブとしての可能性の検索。本研究で得た成果を以下に列挙する。1.ヒトMDR1遺伝子プロモーター領域の解析。ヒトMDR1遺伝子は2つのプロモーターによりその発現が制御されていることが報告されているが相互の役割等、詳細は不明であった。我々は下流制御領域をファージ・ゲノムライブラリーより単離し、制御ドメイン構造を明かにした。これには、制癌剤、紫外線、血清除去などに反応する制御ドメインが含まれ、MDR1遺伝子をストレス応答遺伝子群の1つとして位置づけることができた。上流プロモーターに関しては、遺伝子増幅をともなう多剤耐性細胞でのみ機能していることが示唆された。2.ヒトMDR遺伝子群のゲノムマップの作成。MDR遺伝子領域の構造と機能の全体的な関連を把握し、近傍の未知遺伝子の同定、共通制御の有無を明かにするための第一歩として、この領域のマッピングを試みた。上記制御領域からPCRプライマーを合成し、ワシントン大学のヒト全ゲノムおよび7番染色体特異的酵母人工染色体(YAC)ライブラリーより、YACクローンを20個単離した。エンド・クローンの単離、ヒト-ハムスター雑種パネルによる検定により約半数はキメラでなく7番染色体にマップされた。STS contentマッピング法により現在1メガベースのコンティングが構築され、またMDR1およびMDR3遺伝子を含む600kbについては、rare cutter enzymeによる物理地図を完成した。3.YAC-ヒトゲノムライブラリーの改善。ワシントン大学のライブラリーを含め、現在のYACライブラリーはキメラクローンが30〜50%、また不安定クローンが1%存在することが問題となっている。我々は、In gel partial fill-in法によりキメラの成因であるコライゲーションを抑え、平均500kbのライブラリーを作製する方法を開発した。さらに不安定YACクローンとして知られているヒト色盲領域を安定化させ得る変異株を単離樹立した。今後、これらの方法により、対象領域の高品質YACライブラリーを構築し、さらにコンティグ、物理地図の作成および未知遺伝子の探索を行ない、診断プローブとしての可能性を検討していく。4.ヒトMDR遺伝子の増幅単位とその機序。MDR1遺伝子の増幅と発現に関与するゲノム領域と構造を決定するため、MDR1と3遺伝子を含む酵母人工染色体をマウス細胞に導入し、抗癌剤ビンクリスチンに対する耐性獲得にともなう遺伝子増幅と発現の機序を検討した。MDR1遺伝子を含む580kbの酵母人工染色体をマウスL細胞に導入した。この導入株をビンクリスチン処理することにより、MDR1遺伝子の遺伝子増幅および発現促進が認められた。しかし、マウスの内在性mdr1aの発現は見られなかった。以上、我々は酵母人工染色体を用い、MDR遺伝子領域の機能的な導入とヒトMDR1遺伝子の選択的増幅、発現をさせることに成功した。5.エトポシド耐性関連遺伝子DNAトポイソメラーゼIIの遺伝子構造と発現。エトポシド耐性関連遺伝子のうち、トポイソメラーゼIIやIを標的とした抗癌剤は近年その有効性から臨床応用へ多くの期待がよせられている。トポイソメラーゼの量的低下が耐性獲得の1つの原因となること、さらに高温処理により、トポイソメラーゼIIの発現が上昇することの2点を明かにした。現在、トポイソメラーゼII発現制御様式について解析を行なうためトポイソメラーゼIIプロモーター領域をファージゲノムライブラリーより単離した。現在、制御領域の一連の欠失変異体を構築し、制御ドメイン構造を明かにしつつある。