癌細胞表層に存在するMMP-7機能変換分子の同定とその癌転移促進機構の解析

癌细胞表层MMP-7功能转换分子的鉴定及其促进癌症转移的机制分析

基本信息

批准号：
15770070
负责人：
東昌市
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでに、大腸癌細胞をマトリライシン(MMP-7,MAT)で処理すると、その転移能が著しく上昇することが明らかになっている。また、in vitroではMAT処理により大腸癌細胞の細胞凝集が促進されるが、その凝集が転移能上昇に相関する。一方、種々の癌細胞をMAT処理するとMATが癌細胞表層の特殊ドメインであるラフト・カベオラに結合することから、MATはこの特殊ドメイン内の分子に結合し、かつ、近傍の膜表在性のタンパク質を切断しつつ、細胞凝集を引き起こすことが予想される。昨年度の研究からMAT結合分子の活性はメタノール・クロロホルム混合液で抽出可能であることが判明し、脂質成分であることが示唆された。そこで、癌細胞から抽出した総脂質を陰イオン交換樹脂で分画したところ、吸着画分にのみMAT結合活性が存在することが判明し、この画分に含まれる硫酸化ガラクトシルセラミド、硫酸化ラクトシルセラミド、硫酸化コレステロールおよびカルジオリピンなどの酸性脂質がMAT結合分子の候補として挙げられた。しかしながら、これらの脂質をリボソームに取り込ませた後、MAT結合活性を調べた結果、いずれの脂質もMATと結合したことから、これらの候補を一つに絞り込むことが困難であった。今回、β-シクロデキストリン(β-CD)で癌細胞を処理するとMATの細胞表層への結合が阻害されるとともに、MATが誘導する細胞凝集が顕著に抑制されることを見出した。また、このβ-CDの効果は細胞へのコレステロールの再供給では回復せず、コレステロール硫酸を再供給した場合のみ回復した。β-CDは細胞膜からコレステロールやコレステロール硫酸を抽出するのに対し、硫酸化ガラクトシルセラミドや硫酸化ラクトシルセラミド、カルジオリピンは抽出しないことから、癌細胞表層の主要なMAT結合分子がコレステロール硫酸であることが明らかになった。

研究表明，用基质溶解素（MMP-7，MAT）治疗结直肠癌细胞可显着增加其转移潜力。此外，在体外，MAT 治疗促进结肠癌细胞的细胞聚集，并且这种聚集与转移潜力的增加相关。另一方面，当用 MAT 处理各种癌细胞时，MAT 会与筏细胞膜窝（癌细胞表面的特殊结构域）结合，预计会在裂解蛋白质的同时引起细胞聚集。去年的研究表明，MAT 结合分子的活性可以用甲醇/氯仿混合物提取，表明它们是脂质成分。因此，当使用阴离子交换树脂对从癌细胞中提取的总脂质进行分级时，发现仅在吸附级分中存在MAT结合活性，并且该级分含有硫酸化半乳糖神经酰胺、硫酸化乳糖神经酰胺和硫酸化乳糖神经酰胺例如硅神经酰胺。、硫酸化胆固醇和心磷脂被认为是潜在的 MAT 结合分子。然而，在将这些脂质掺入核糖体后，我们检查了它们的 MAT 结合活性，发现所有脂质都与 MAT 结合，因此很难将这些候选者的范围缩小到只有一种。在这里，我们发现用 β-环糊精 (β-CD) 处理癌细胞可抑制 MAT 与细胞表面的结合，并显着抑制 MAT 诱导的细胞聚集。此外，β-CD的这种作用不能通过向细胞重新供应胆固醇来逆转，而只能通过重新供应硫酸胆固醇来逆转。虽然β-CD从细胞膜中提取胆固醇和硫酸胆固醇，但它不提取硫酸化半乳糖神经酰胺、硫酸化乳糖神经酰胺或心磷脂，这表明硫酸胆固醇是癌细胞表面上的主要MAT结合分子。